[实用新型]高频编码振荡板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高频编码振荡板。

背景技术

线切割高频电源性能好与坏是决定线切割加工效率的重要因素。目前大多数线切割机床都是用传统的数字电路配合开关或电位器产生高频脉冲波切割工件的。而传统的高频振荡板由于调节频率没法达到旋转编码器所调的精确度，所以切割不同种类的工件受到高频精度的限制，特别是在切割密度高的材料铜时，容易断丝。由于普通高频电源的脉间调节不精确，如脉间大于弧隙放电下降沿会导致线割效率低下，还有当脉宽小于电弧上升沿时也会导致高频电反蚀钼丝现象，造成经常断丝现象，加大电流时断丝更快。基于来自不同材料的工件，因其材料的内阻不同，高频与工件间的放电弧隙也不同。如果电弧放电没有完成后马上进入下一个脉冲周期容易产生“花丝”现象，黑点就是钼丝烧坏部分，这样极容易断丝。但如果电弧放电完成后过一段时间才进入下一个脉冲周期，则效率会大大降低。这都是由于传统的高频振荡板没法达到与工件适合的高频脉冲精度。工作液长时间运作带来大量金属粉尘积聚，不能反馈停机而造成断丝。目前市场上存在的普通线切割机床由于切割工件时，高频电源一直输出高电平，大量切割下来的金属粉尘由于钼丝与工件间还存在高温而未被冷却液冲下，容易造成工件与钼丝短路现象导致烧毁钼丝。所以线割用户往往不敢选择脉宽较大的档位切割，这样做的话会使钼丝和工件在脉宽时间内一直维持高温，容易断丝，由于钼丝经常断丝，那样是以牺牲钼丝来实现切割工件的目的，便大大增加线割成本。用户希望有一种在工件切割时能产生间歇性高频脉冲的高频振荡板，这样由于间歇性脉冲的作用，使钼丝与工件在切割时不处于连续，而处于间歇状态。金属粉尘冷却被工作液冲下的机会增大，断丝机会减少。而线割用户可以尝试脉宽较大的间歇高频脉冲波形来切割既增加效率，又不易断丝。本实用新型就是在这样的背景技术下而研制的。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种高频编码振荡板，它采用了PWM控制技术，它具有加工调节精度高、电源利用率高、不容易产生断丝、制造成本低廉及电路结构简洁的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

高频编码振荡板，包括有直流电源、控制电路、驱动电路、功率放大模块、放电间隙及检测电路及金属粉尘传感器，其特征在于所述的控制电路由单片机组成的主控制模块、显示模块电路、键盘模块电路、旋转编码电路及网络通信电路构成；所述直流电源与主控制模块连接；所述的驱动电路包括有两组，其中第一组驱动电路连接功率放大模块，功率放大模块再连接放电间隙，第二组驱动电路连接灭弧电路，灭弧电路再连接放电间隙；一组高频分组模块与所述的主控制模块通过逻辑与和逻辑非分别连接第一、第二组驱动电路；所述检测电路包括有设置在灭弧电路与主控制模块之间用于反馈灭弧信息的灭弧检测模块，还包括设置在放电间隙和主控制模块之间用于反馈空载信号、短路信号及火花放电信号的检测报警模块。

进一步设计，所述灭弧电路包括有MOSFET管、功率电阻、低压电源电池，其中，MOSFET管有两个，第一个MOSFET管的栅极连接所述第一组驱动电路，源极连接所述功率放大模块，漏极与所述放电间隙相连；第二个MOSFET管的栅极连接所述第二组驱动电路，源极与低压电源电池的正极相连，漏极与所述放电间隙、功率电阻及低压电源电池串联。

进一步设计，所述的主控制模块为占空比连续可调的PWM波形输出模块，所述的旋转编码电路包括有可连续调节输入信号的旋转编码器，旋转编码器与主控制模块信号输入端连接。

进一步设计，所述高频分组模块是用于产生占空比为50%的矩形波的高频振荡模块，高频分组模块与所述的主控制模块信号输出端实现逻辑与连接。

进一步设计，所述直流电源为带有反馈控制的智能节能电源。

进一步设计，所述主控制模块所产生的脉冲数,采用位置式PID控制算法的递推形式对脉宽、脉间进行准确地控制，其计算方式为：Δu（k） =Kp[e（k） -e（k-1）] +Ki×e（k） +Kd[e（k） -2e（k-1） +e（k-2）]，u（k） =u（k-1） +Δu（k），式中u（k）为k时刻主控制模块的输出； e（k）为k时刻的偏差；Kp、Ki、Kd分别为位置式PID控制算法的比例系数、积分常数和微分常数。

进一步设计，所述主控制模块所产生的脉冲分为粗、中、精三个档位，其频率范围是：粗可调脉间40μs～60μs、中可调脉间20μs～40μs、精可调脉间4μs～20μs。

进一步设计，所述主控制模块所产生的脉冲频率为：薄脉间20μS，中脉间40μS、厚脉间60μS。