保险丝板和保险丝板系统的制作方法

本发明涉及电火花机床技术领域，尤其是涉及一种保险丝板和保险丝板系统。

背景技术：

电火花机床是利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床，又称电蚀加工机床。电火花机床主要用于加工各种高硬度的材料(如硬质合金和淬火钢等)和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具(如钻头和丝锥)等。电火花机床控制系统一般由输入/输出装置、计算机数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、以及多种配件组成。为了保证电火花机床控制系统安全正常运转，系统中的多种装置和部件大多需要配置保险丝。

现有的相关机床控制系统中，其保险丝的设置大多零散地分布在各个装置或配件周围，当系统异常断电时，工作人员需要注意查看并找寻各个装置的保险丝；保险丝散乱地分布，既不利于系统电路板的合理分布，也不利于保险丝后期的维护。

针对上述保险丝分布散乱的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保险丝板和保险丝板系统，以提高系统中保险丝的可维护性。

第一方面，本发明实施例提供了一种保险丝板，用于电火花机床控制系统中，保险丝板的一端设置有与控制系统的主板的插槽匹配的插接部，以将保险丝板固定在主板上；保险丝板包括绝缘底板和固定在绝缘底板上的多个保险丝；保险丝与绝缘底板可拆卸连接；保险丝的一端与外部电源连接；保险丝的另一端与保护终端连接；保护终端包括显示器、油泵或电源；保险丝的额定电流与保护终端的类型相匹配；当通过保险丝的电流大于额定电流时，保险丝熔断，与保险丝连接的保护终端断电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述保险丝板的绝缘底板上设置有多个凹槽；相邻的凹槽之间预留有设定的安全距离；凹槽的两端设置有连接部件；凹槽的上部设置有保护盖；保护盖与绝缘底板卡扣连接；保险丝设置于凹槽内；保险丝通过连接部件连接外部电源和保护终端。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述保险丝板的绝缘底板上还设置有放电二极管；放电二极管的数量与凹槽的数量对应；放电二极管的阳极与保护终端连接；放电二极管的阴极与外部电源连接；放电二极管固定在凹槽的两端之间；当保险丝产生静电时，静电通过放电二极管的导通释放。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述保险丝板还包括安全性测试电路；安全性测试电路与保险丝的两端连接；安全性测试电路还分别与外部电源和外部控制器连接；安全性测试电路用于根据外部控制器的测试信号，向保险丝注入测试电流，接收保险丝熔断时对应的测试电流的电流值，将电流值发送至外部控制器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述安全性测试电路包括依次连接的信号接收单元、电流输出单元和阻抗探测器；信号接收单元用于接收外部控制器发送的测试信号；测试信号包括测试电流值；电流输出单元与外部电源连接，用于向保险丝注入测试电流值；阻抗探测器用于探测注入测试电流值后的保险丝的阻抗值，将阻抗值发送至外部控制器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述保险丝板还包括接口电路；接口电路设置于安全性测试电路与保险丝之间；安全性测试电路通过接口电路与多个保险丝连接；接口电路上设置有地址标识，根据地址标识识别保险丝的位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述保险丝板还包括监控电路；监控电路与保险丝的两端连接；监控电路还与外部控制器连接；监控电路用于实时监控保险丝的阻抗状态，将阻抗状态发送至外部控制器。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述监控电路包括电流检测单元、压降检测单元、阻抗输出单元和熔断预警单元；电流检测单元与保险丝串联，用于实时检测流过保险丝的电流值；压降检测单元与保险丝并联，用于实时检测保险丝两端的压降；阻抗输出单元分别与电流检测单元和压降检测单元连接，用于根据电流值和压降，输出保险丝的阻抗至外部控制器；熔断预警单元分别与电流检测单元和压降检测单元连接，用于当电流检测单元检测的电流值或压降检测单元检测的压降超出预警值时，发出熔断预警信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种保险丝板系统，该系统包括上述保险丝板，还包括外部控制器。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括继电器，继电器设置于保险丝与保护终端之间。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种保险丝板和保险丝板系统，通过插接部固定在电火花机床控制系统的主板上；该保险丝板将与不同保护终端的类型相匹配的多个保险丝可拆卸地集成在一个绝缘底板上，避免了各个保险丝散乱地分布在控制系统的各个位置所造成的系统结构散乱且保险丝维护繁琐的缺陷，该方式提高了系统中保险丝的可维护性，进而使电火花机床控制系统的运行更加稳定。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种保险丝板的结构示意图；

图2(a)为本发明实施例提供的第一种保险丝板的具体结构示意图的正面图；

图2(b)为本发明实施例提供的第一种保险丝板的具体结构示意图的背面图；

图3为本发明实施例提供的第二种保险丝板的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第三种保险丝板的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种保险丝板的具体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第五种保险丝板的具体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的保险丝板系统的结构示意图。

图标：

100-插接部；101-绝缘底板；102-保险丝；200-凹槽；201-连接部件；202-保护盖；203-放电二极管；30-安全性测试电路；300-信号接收单元；301-电流输出单元；302-阻抗探测器；303-电流调节单元；40-监控电路；400-电流检测单元；401-压降检测单元；402-阻抗输出单元；403-熔断预警单元；600-接口电路；601-第二接口电路；700-保险丝板；701-外部控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的保险丝板分布散乱的问题，本发明实施例提供了一种保险丝板和保险丝板系统，该技术可以应用于电火花机床控制系统中，也可以应用于其他相关的控制系统中，该技术可以采用相关的软件和硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种保险丝板的结构示意图；该保险丝板用于电火花机床控制系统中，该保险丝板的一端设置有与控制系统的主板的插槽匹配的插接部100，以将保险丝板固定在主板上。

上述保险丝板包括绝缘底板101和固定在绝缘底板上的多个保险丝102；该保险丝102与绝缘底板101可拆卸连接；该保险丝102的一端与外部电源连接；该保险丝102的另一端与保护终端连接；该保护终端包括显示器、油泵或电源；该保险丝102的额定电流与保护终端的类型相匹配；具体地，上述外部电源通常为220V交流电。

当通过保险丝的电流大于额定电流时，保险丝熔断，与保险丝连接的保护终端断电。

在电火花机床控制系统中，有多种保护终端需要设置保险丝进行过流保护，但不同保护终端所需的工作电流以及能承受的最大电流均不同，因此在实际实现时，不同保护终端所匹配的保险丝种类不同；例如，通常显示器的工作电流和最大电流分别小于油泵的工作电流和最大电流，因而，显示器所匹配的保险丝的额定电流应小于油泵所匹配的额定电流；具体而言，在选用保险丝时，显示器所匹配的保险丝直径小于油泵所匹配的保险丝直径。

本发明实施例提供的一种保险丝板，通过插接部固定在电火花机床控制系统的主板上；该保险丝板将与不同保护终端的类型相匹配的多个保险丝可拆卸地集成在一个绝缘底板上，避免了各个保险丝散乱地分布在控制系统的各个位置所造成的系统结构散乱且保险丝维护繁琐的缺陷，该方式提高了系统中保险丝的可维护性，进而使电火花机床控制系统的运行更加稳定。

实施例二：

参见图2(a)所示的第一种保险丝板的具体结构示意图的正面图；该保险丝板的绝缘底板上设置有多个凹槽200；相邻的凹槽200之间预留有设定的安全距离；该凹槽200的两端设置有连接部件201；该凹槽200的上部设置有保护盖202；该保护盖202与绝缘底板卡扣连接；保险丝设置于凹槽200内；保险丝通过连接部件201连接外部电源和保护终端。

在实际实现时，每个凹槽内设置一个保险丝；为了保证保险丝的安全性，相邻的凹槽之间预留有设定的安全距离，该安全距离可以根据实际系统中各个保护终端达到额定电流时所需要的绝缘程度设定，该安全距离内由绝缘底板相同的绝缘材料填充，也可以由其他绝缘性更佳的绝缘材料填充，以避免保险丝之间发生放电，或者一个保险丝熔断后影响其他保险丝的正常工作，或者两个保险丝熔断后引发保险丝之间的短路进而造成用电事故。

在上述保险丝板正常工作时，上述保护盖盖合，与绝缘底板卡扣连接，该保护盖具有一定的密封性，防水防尘，以保证保险丝的工作环境处于良好状态。当保险丝需要更换或定期巡检时，上述保护盖可以打开。

上述方式可以提高保险丝板的安全性和稳定性。

进一步地，参见图2(b)所示的第一种保险丝板的具体结构示意图的背面图；上述保险丝板的绝缘底板上还设置有放电二极管203；该放电二极管203的数量与凹槽的数量对应；该放电二极管203的阳极与保护终端连接；该放电二极管203的阴极与外部电源连接；该放电二极管203固定在凹槽的两端之间；当保险丝产生静电时，静电通过放电二极管的导通释放。

在上述保险丝正常工作时，上述放电二极管出于不导通的状态，当，保险丝上产生静电时，该静电可以通过放电二极管的阳极流向放电二极管的阴极，将静电释放。

上述方式可以消除保险丝的静电现象，进一步提高保险丝板的安全性和稳定性。

实施例三：

参见图3所示的第二种保险丝板的具体结构示意图；该保险丝板在上述实施例一或实施例二所提供的保险丝板的基础上，该保险丝板还包括安全性测试电路30；该安全性测试电路30与保险丝的两端连接(图3中以一个安全性测试电路与一个保险丝连接为例)；该安全性测试电路30还分别与外部电源和外部控制器连接；该安全性测试电路30用于根据外部控制器的测试信号，向保险丝注入测试电流，接收保险丝熔断时对应的测试电流的电流值，将电流值发送至外部控制器。

上述安全性测试电路主要用于测试保险丝或者保险丝板的其他相关部件是否满足与保护终端向匹配的相关参数；该安全性测试电路可以在保险丝板投入正常工作之前，对保险丝板进行测试，也可以定期对保险丝板进行测试，以确知该保险丝板上的相关部件是否因为老化等原因，参数发生了变化，是否需要更换等。

上述方式可以提高保险丝板与保护终端的匹配性，进而提高保险丝板的稳定性。

具体地，上述安全性测试电路包括依次连接的信号接收单元300、电流输出单元301和阻抗探测器302；该信号接收单元300用于接收外部控制器发送的测试信号；该测试信号包括测试电流值；该电流输出单元301与外部电源连接，用于向保险丝注入测试电流值；该阻抗探测器302用于探测注入测试电流值后的保险丝的阻抗值，将阻抗值发送至外部控制器。

例如，用户需要对连接油泵的保险丝进行测试；上述测试电流值可以为油泵正常工作时所需的最高电流值；用户通过外部控制设备将该测试电流值发送至上述信号接收单元；上述电流输出单元通过电流转换器件将外部电源输入的电流转换成与上述测试电流值相同的电流，并注入至连接油泵的保险丝；上述阻抗探测器将注入测试电流值后的保险丝的阻抗值，将阻抗值发送至外部控制器；当该保险丝的阻抗值变化不大时，说明该保险丝可以承受该油泵正常工作时所需的最高电流值；当该保险丝的阻抗值瞬间增大时，说明该保险丝已熔断，不能承受该油泵正常工作时所需的最高电流值。

上述测试电流值还可以设置为油泵不能承受的最低电流值，与上述测试过程相同，当该保险丝的阻抗值变化不大时，说明该保险丝没有熔断，不能起到断电保护油泵的作用；当该保险丝的阻抗值瞬间增大时，说明该保险丝已熔断，说明该保险丝可以起到断电保护油泵的作用。

上述方式可以提高保险丝板与保护终端的匹配性，进一步保证保护终端的安全性。

进一步地，上述安全性测试电路还包括电流调节单元303；该电流调节单元303设置于信号接收单元300和电流输出单元301之间；该测试信号还包括电流调节梯度；该电流调节单元303用于根据电流调节梯度，调节测试电流值，将调节后的测试电流值发送至电流输出单元301，直至阻抗探测器302发送的阻抗值满足预设的要求。

例如，上述测试信号中的测试电流值可以为油泵正常工作时所需的最高电流值；上述电流调节梯度可以为每次增加的电流值；安全性测试电路从上述最高电流值开始测试，测试过程与上述相同，当该保险丝的阻抗值变化不大时，说明该保险丝可以承受该油泵正常工作时所需的最高电流值；之后，根据电流调节梯度将上述测试电流值调高，再次测试；直至该保险丝的阻抗值瞬间增大，即该保险丝熔断；判断当前的测试电流值是否满足油泵不能承受的最低电流值，如果是，则测试结束；如果否，则说明该保险丝板不能起到断电保护油泵的作用，需要更换保险丝或其他部件。

上述方式中，通过设置电流调节单元可以实现安全性测试电路的自动化测试，提高了安全性测试电路的智能性。

参见图4所示的第三种保险丝板的具体结构示意图；该保险丝板在上述实施例一或实施例二所提供的保险丝板的基础上，该保险丝板还包括监控电路40；该监控电路40与保险丝的两端连接(图4中以一个监控电路与一个保险丝连接为例)；该监控电路40还与外部控制器连接；该监控电路40用于实时监控保险丝的阻抗状态，将阻抗状态发送至外部控制器。

在实际实现时，上述监控电路主要用于在保险丝板正常工作过程中，根据获取的参数实时监控保险丝的阻抗状态，根据该保险丝的阻抗状态可以判断该保险丝的工作状态。

具体地，上述监控电路包括电流检测单元400、压降检测单元401、阻抗输出单元402和熔断预警单元403；该电流检测单元400与保险丝串联，用于实时检测流过保险丝的电流值；该压降检测单元401与保险丝并联，用于实时检测保险丝两端的压降；该阻抗输出单元402分别与电流检测单元和压降检测单元连接，用于根据电流值和压降，输出保险丝的阻抗至外部控制器；上述熔断预警单元403分别与电流检测单元和压降检测单元连接，用于当电流检测单元检测的电流值或压降检测单元检测的压降超出预警值时，发出熔断预警信号。

通常，在保险丝因为电流过大导致熔断之前，其阻抗、电流值或压降均可能会出现异常，外部控制器可以根据实时的阻抗值判断该保险丝是否可能发生熔断；进一步地，上述熔断预警单元也可以根据电流值或压降判断该保险丝是否会出现异常；通常，保险丝的电流值或压降可以比保险丝的阻抗提前发生异常，通过电流值或压降可以提前获知该保险丝可能出于异常状态，从而发出熔断预警信号，以使用户提前采取相应的措施，例如，对保护终端主动断电，避免突然断电引起的保护终端故障。

上述方式可以提高保险丝板的智能性，进一步保证保护终端的安全性。

参见图5所示的第四种保险丝板的具体结构示意图；该保险丝板在上述实施例一或实施例二所提供的保险丝板的基础上，该保险丝板还包括安全性测试电路30；该安全性测试电路包括依次连接的信号接收单元300、电流输出单元301和阻抗探测器302；该安全性测试电路还包括电流调节单元303；上述保险丝板还包括监控电路40；该监控电路40包括电流检测单元400、压降检测单元401、阻抗输出单元402和熔断预警单元403。

图5中以一个安全性测试电路与一个保险丝连接，一个监控电路与另一个保险丝连接为例进行说明，可以理解，安全性测试电路和监控电路可以与一个保险丝同时连接。

实施例四：

对应于上述实施例三中提供的保险丝板，参见图6所示的第五种保险丝板的具体结构示意图；该保险丝板还包括接口电路600；该接口电路600设置于安全性测试电路与保险丝之间；该安全性测试电路通过接口电路600与多个保险丝连接；该接口电路600上设置有地址标识，根据地址标识识别保险丝的位置。

考虑到上述安全性测试电路可能会同时或顺序地测试多个保险丝，甚至多个保险丝板(图6中以一个安全性测试电路通过接口电路与一个保险丝板上的多个保险丝连接为例)，为了减低用户反复拆装造成的工作效率降低，在安全性测试电路与保险丝之间设置接口电路，进一步地，还可以在安全性测试电路与不同保险丝板之间设置接口电路，即一个安全性测试电路可对应多个保险丝或多个保险丝板；通过地址标识识别保险丝的位置，以向待测试的保险丝注入相应的电流。

上述方式可以提高安全性测试电路的测试效率，进而提高保险丝板的工作稳定性。

基于同样的考虑，上述保险丝板还包括第二接口电路601；该第二接口电路601设置于监控电路与保险丝之间；监控电路通过第二接口电路与多个保险丝连接；该第二接口电路上设置有地址标识，根据地址标识识别保险丝的位置。

上述第二接口电路可以设置在监控电路与保险丝之间，也可以设置在监控电路与不同保险丝板之间，即一个监控电路可对应多个保险丝或多个保险丝板(图6中以一个监控电路通过接口电路与一个保险丝板上的多个保险丝连接为例)；通过地址标识识别保险丝的位置，监控不同的保险丝状态。

上述方式可以提高监控电路的监控效率，进而提高保险丝板的工作稳定性。

实施例五：

对应于上述保险丝板的实施例，参见图7所示的保险丝板系统的结构示意图；该系统包括上述保险丝板700，还包括外部控制器701。

进一步地，上述系统还包括继电器，继电器设置于保险丝与保护终端之间。通过设置继电器，可以避免保险丝和保护终端处在同一通路中，提高了保险丝板的安全性，保障了电火花机床控制系统的稳定性。

本发明实施例提供的保险丝板系统，与上述实施例提供的保险丝板具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。