一种金属零件的精细切割设备的制作方法

本实用新型涉及一种金属零件的精细切割设备。

背景技术：

现在的金属切割设备，存在切割精度不高的缺点，造成这种情况的原因在于采用普通的位移传感器，没有其他电路的辅助，而切割要求位移检查的范围较大，会造成误差较大；

另外平台移动时，存在协调和容易卡壳的问题，从而影响平台运行顺畅。

因此，有必要设计一种金属零件的精细切割设备。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属零件的精细切割设备，该金属零件的精细切割设备精度高，且能保障平台同步移动，运行顺畅。

实用新型的技术解决方案如下：

一种金属零件的精细切割设备，包括mcu、限位开关、驱动模块、码盘、位移传感模块、控制按钮、显示屏和继电器；码盘用于检测纵向滑块的位移量；位移传感模块用于检测横向滑块的位移量；

限位开关、驱动模块、码盘、位移传感模块、控制按钮、显示屏和继电器均与mcu相连；

位移传感模块采用磁感应位移传感器；磁感应位移传感器的输出端通过放大电路与mcu相连；

精细切割设备包括机台、横向导轨、横向滑台、纵向导轨、纵向滑台和激光切割头；

驱动模块包括变频器和电机，变频器与电机的供电端相连；用于驱动精细切割设备的横向滑台和纵向滑台在x向和y向滑动；

继电器的常开开关设置在电机的供电电路中；继电器的线圈受控于mcu的io端口；

放大电路为基于多路开关的可变放大倍数的放大电路；

vin是指位移传感器输出的模拟信号，vin信号端经电阻r0的接运算放大器lm393的反相输入端，运算放大器lm393的同向输入端经电阻r0接地，运算放大器lm393的同向输入端还分别经4个电阻r01-r04接4选一选择器的4个输入通道，4选一选择器的输出通道接运算放大器lm393的输出端vout，vout接mcu的adc端；

mcu的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端a和b。

纵向滑台上设有双钢丝平移协同机构；双钢丝平移协同机构包括第一钢丝绳和第二钢丝绳；第一钢丝绳的两端分别固定在纵向滑台的右上端和左下端的接线柱上，且第一钢丝绳的中间部分以z字形方式绕经左滑轮和右滑轮；第二钢丝绳的两端分别固定在纵向滑台的左上端和右下端的接线柱上，且第二钢丝绳的中间部分以z字形方式绕经左滑轮和右滑轮，左滑轮和右滑轮上均设有所述的码盘。

限位开关设置在横向导轨和纵向导轨上。

金属零件的精细切割设备还包括与mcu相连的通信模块，通信模块为蓝牙模块、wifi模块或5g通信模块。

本实用新型涉及的mcu为现有成熟控制器件，因而本方案不涉及方法，属于实用新型的保护客体。

有益效果：

本实用新型的金属零件的精细切割设备，具有以下特点：

(1)精确度高

采用码盘来检测位移量，精度高，其中横向位移采用定滑轮上的码盘检测，纵向位移采用左滑轮和右滑轮上的码盘进行检测。

(2)运行顺畅；

采用双钢丝平移协同机构保障纵向滑台平滑运行，因此，能有效保障纵向滑台顺畅运行，避免卡死的状况。

(2)采用特别的放大电路

采用放大倍数可调的放大电路，灵活性好。

综上所述，这种金属零件的精细切割设备结构紧凑，功能完善，精度高。

附图说明

图1为切割设备结构示意图；

图2为双钢丝平移协同机构的结构示意图；

图3为电原理框图；

图4为放大电路原理图。

标号说明：1-横向导轨，2-横向滑槽，3-横向滑轮，4-接线柱，5-纵向滑台，6-纵向导轨，7-激光切割头，8-横向滑台，9-第一钢丝绳，10-第二钢丝绳，11-左滑轮，12-右滑轮，13-固定柱，14-拉线，15-定滑轮，16-机台。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图3，一种金属零件的精细切割设备，包括mcu、限位开关、驱动模块、码盘、位移传感模块、控制按钮、显示屏和继电器；码盘用于检测纵向滑块的位移量；位移传感模块用于检测横向滑块的位移量；

限位开关、驱动模块、码盘、位移传感模块、控制按钮、显示屏和继电器均与mcu相连；

位移传感模块采用磁感应位移传感器；磁感应位移传感器的输出端通过放大电路与mcu相连；

驱动模块包括变频器和电机，变频器与电机的供电端相连；用于驱动精细切割设备的横向滑台和纵向滑台在x向和y向滑动；

继电器的常开开关设置在电机的供电电路中；继电器的线圈受控于mcu的io端口；

放大电路为基于多路开关的可变放大倍数的放大电路。

从结构上，如图1-2，金属零件的精细切割设备包括机台16、横向导轨1、横向滑台8、纵向导轨6、纵向滑台5和激光切割头7；

所述的横向导轨为2条，均固定在机台上，2条横向导轨相互平行且均沿x向布置；横向导轨上设有横向滑槽2；横向滑台的底部设有4个横向滑轮3；横向滑轮置于所述的横向滑槽中，便于横向滑台能沿横向导轨在x方向滑动；

纵向滑轨为2条，均固定在横向滑台上，2条纵向导轨相互平行且均沿y向布置；2条纵向导轨上均设有凹槽；纵向滑台的底部设有2个滑轮：左滑轮11和右滑轮12，左滑轮和右滑轮分别设置在两条凹槽中，使得纵向滑台能沿纵向导轨在y方向滑动；

激光切割头固定在纵向滑台上；

金属零件的精细切割设备还包括用于驱动横向滑台平移的x向驱动机构和用于驱动纵向滑台的y向驱动机构；如丝杠驱动机构等，为现有技术。

纵向滑台上设有双钢丝平移协同机构；

双钢丝平移协同机构包括第一钢丝绳9和第二钢丝绳10；

第一钢丝绳9的两端分别固定在纵向滑台的右上端和左下端的接线柱4上，且第一钢丝绳的中间部分以z字形方式绕经左滑轮和右滑轮；

第二钢丝绳10的两端分别固定在纵向滑台的左上端和右下端的接线柱4上，且第二钢丝绳的中间部分以z字形方式绕经左滑轮和右滑轮。

左滑轮和右滑轮均为双凹槽滑轮，2个凹槽分别绕装2条钢丝。

左滑轮和右滑轮上均设有码盘。

金属零件的精细切割设备还包括用于检测横向滑台位移量的拉线式位移检测机构。

拉线式位移检测机构包括拉线14和定滑轮15；定滑轮安装在机台上，定滑轮上设有用于张紧拉线的扭簧；拉线的一端绕装在定滑轮上，拉线的另一端即自由端固定在横向滑台上；定滑轮上设有码盘。

横向导轨和纵向导轨上设有限位开关(即行程开关)。

如图4，放大电路介绍如下：

vin是指位移传感器输出的模拟信号，vin经放大器放大后进入mcu的adc端口(即具有a/d转换功能的端口)；

由于信号可能较为微弱，因此，设计了可调放大倍数的放大器；具体电路连接及工作原理如下：

vin信号端经电阻r0的接运算放大器lm393的反相输入端，运算放大器lm393的同向输入端经电阻r0接地，运算放大器lm393的同向输入端还分别经4个电阻r01-r04接4选一选择器的4个输入通道，4选一选择器的输出通道接运算放大器lm393的输出端vout，vout接mcu的adc端；

另外mcu的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端a和b；

vout与vin的计算公式：

vout＝vin*(rx+r0)/r0；其中，rx＝r01，r02，r03或r04；基于选通端ab来确定选择哪一个电阻；且r01，r02，r03和r04各不相同；优选的r04＝5*r03＝25*r02＝100*r01；r01＝5*r0.可以方便地实现量程和精度切换。