一种脉冲电源及具有该电源的脉冲加工设备的制造方法_2

文档序号:8930728阅读:来源:国知局
图;
[0037]图3为本发明一实施例提供的一种脉冲电源中旋转编码器的一种结构示意图;
[0038]图4为本发明一实施例所述的一种脉冲电源中旋转编码器的码盘的结构示意图;
[0039]图5为本发明上述实施例所述的一种脉冲电源中旋转编码器的第二连接件一种结构示意图;
[0040]图6为本发明上述实施例所述的一种脉冲电源中旋转编码器的第一连接件和码盘结构关系不意图;
[0041]图7?图9为本发明上述实施例所述的一种脉冲电源中旋转编码器的第二连接件被按压和松开时的结构示意图;
[0042]图10为脉冲电源的脉冲电压和电流波形图;
[0043]图11为本发明另一实施例所述的一种脉冲电源的结构示意图;
[0044]图12为本发明另一实施例所述的一种脉冲电源的脉冲电压和电流波形图。
【具体实施方式】
[0045]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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作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。
[0046]本发明实施例提供的一种脉冲电源,其常应用于数控机电加工领域,属于常见的脉冲加工设备的重要组成部分。
[0047]图2示出了所述脉冲电源的一种结构,所述脉冲电源包括调节电路11、振荡电路12、放大电路13及直流电源14,其中:
[0048]所述调节电路为11为旋转编码器,其用于响应用户的触按操作,以选定目标脉冲参数,并响应用户的旋转操作,产生针对该目标脉冲参数的调节信号。
[0049]所述振荡电路12与所述调节电路11连接,根据所述调节信号产生相应参数的振汤脉冲。
[0050]所述放大电路13,用于响应所述振荡脉冲,在所述直流电源14的作用下,产生高功率的加工脉冲后输出。
[0051]所述旋转编码器是用来测量转速并配合脉冲宽度调制PWM技术可以实现快速调速的装置,它分为单路输出和双路输出两种,单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲,而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲,通过这两组脉冲不仅可以测量转速,还可以判断旋转的方向。在本发明实施例中,所述旋转编码器可以采用双路输出的方式,通过监测两组脉冲A和脉冲B,判断是正转还是反转,又或是静止。相应地,当用户拧动所述旋转编码器时,就可以给出增加、减小或不变三种指令,从而产生相应的调节信号,所述调节信号可以是调节脉冲宽度,也可以是调节间隔宽度,又或者是调节脉冲通断比。
[0052]所述旋转编码器的一种结构如图3所示,包括:转轴111、基座112、转子113、第一连接件114和第二连接件115,其中:
[0053]所述基座112,其中心具有贯通的轴孔,以容纳所述转轴111通过,所述基座112的一侧具有第一凹陷部1121。
[0054]所述转子113能够容纳于所述第一凹陷部1121,该转子113的中心具有容纳所述转轴111穿过以跟随所述转轴111转动的贯通轴孔1131,并且,该转子113 —侧设置有码盘1132。该码盘1132的结构可参考图4,为码盘平面结构示意图,可以看出,码盘1132包括圆环状的本体1133和沿着本体1133外圆周面间隔排列的突起1134。
[0055]所述第一连接件114用于调整脉冲参数,其中心具有能够由转轴111通过的通孔1141(该通孔1141直径比转轴111横截面的直径大,从而能使得所述转轴111穿过,且第一连接件114不会随着转动),朝向所述码盘1132的侧面设置有与所述转子113上该码盘1132所在侧面的形状相配的第二凹陷部(图中未示出),且该第一连接件114具有平行设置的刷子1142及与连接所述刷子1142和所述振荡电路12的端子1143,所述刷子1142至少包括两对刷子对,刷子对中的任意刷子的自由端为刷爪,露出所述第二凹陷部的底面。
[0056]所述第二连接件115用于选定脉冲参数,其结构如图5所示,具有两个端子1151和一个导电片1152,该第二连接件115朝向所述第一连接件114的侧面设置有第三凹陷部1153,其中:所述两个端子中的任意一个端子的一端置于所述第三凹陷部1153中,另一端露出所述第二连接件,用于与所述振荡电路12相连接;所述导电片1152位于所述第三凹陷部1153中,受到所述转轴111末端挤压时产生弹性形变,连接所述两个端子1151位于第三凹陷部1153的一端。所述第二连接件115还可以包括设置于所述第三凹陷部1153上方的固定件1154,该固定件1154覆盖所述第三凹陷部1153,且中心设置有容纳转轴111穿过的轴孔。
[0057]所述旋转编码器应操作者旋转操作工作时,转子113随着转轴111转动,第一连接件114上的所述刷子1142的自由端与所述转子113上的码盘1132相接触。如6所示,本实施例中,第一连接件114上共有三个端子和四个刷子,三个端子分别为端子11431、端子11432和端子11433,其中,四个刷子分别为刷子11421?11424、分成两对,其中,刷子11421和刷子11422为一对,刷子11423和刷子11424为一对,两个刷子对相互平行,刷子11421的一端(即刷爪)和刷子11424的一端(即刷爪)与码盘1132相接触的位置位于转子113转动时所述突起1134所在的区域,刷子11421的另一端与端子11431相连,刷子11424的另一端与端子11433相连,刷子11422和刷子11423均与端子11432相连。在码盘1132转动时,刷子11421和刷子11422这对刷子,及刷子11423和刷子11424这对刷子,会先后导通,以先后产生脉冲信号。
[0058]所述旋转编码器应操作者按压操作工作时,转轴111的末端穿过固定件1154中心的轴孔1155,以图7中箭头所示方向I按压导电片1152的中心部位,该导电片1152受到按压后可产生弹性形变,与两个端子1151相接触,使两个端子之间电连通,如图8所示。在操作者松开按压后,导电片1152恢复弹性形变,产生弹力将转轴111移动,并可使导电片1152与两个端子1151的连接断开,如图9所示。导电片1152导通两个端子1151时产生电信号,产生的电信号可与需要调节的参数建立关联,产生一次电信号,记为1,则选择一个脉冲参数,再按压产生一个电信号,记为+1,选择另一个脉冲参数,如此随着按压次数在多个脉冲参数中循环选择。
[0059]发明人在研究过程中还发现:
[0060]在实际工作中,当某一次电脉冲产生时,间隙中的电流建立需要经过一个短暂的过程,并非是立即产生的。随着间隙中电流的逐渐增大,间隙的阻抗也会减小,根据电阻分压原理,间隙中的电压也会下降,当间隙中的电流稳定之后,间隙之间的电压才会停止下降。
[0061]请参考图10,其示出了工作时间隙之间的电压及电流波形,其中蓝色虚线圈内表示的就是脉冲初始阶段的尖峰电压,此时间隙中的电流逐渐增大,间隙的电压也逐渐下降,直到电流达到基本稳定后,电压就基本稳定。取样电路就是采样蓝色圈中的尖峰波形,并根据尖峰波形的强度来指定向前进给的指导信号。
[0062]基于上述的工作原理,当脉冲电源内部并联的各个功放管的导通时间一致时,在间隙内的电流建立之前,间隙内的电压就已经完全建立,因此尖峰的高度较高,并且电压随着电流的建立而下降的程度也较为不明显,从上述波形图上可以看到一个非常明显的尖峰信号,因此尖峰信号的强度较高,那么取样电路得到的尖峰电压信号强度较高,它会给出一个较强的进给信号,此时进给机构会过量进给,导致系统在间隙距离较小的情况下运行。这样的问题在于,由于间隙太小,切割产生的工件材料微粒很难从间隙内排出,
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