一种多功能复合加工脉冲电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合加工脉冲电源，特别用于智能化复合加工中对效率和功能要求较高的领域。
【背景技术】
[0002]以超声加工及电火花加工为代表的特种加工在机械制造领域愈来愈重要，其脉冲电源直接决定着工件的加工精度和综合性能。由于现代加工的多样化和复合化在不同加工方式之间转换频繁，而普通脉冲电源形式单一，一般一种电源只匹配一种加工方式，不能满足现代复合加工对脉冲电源日益增长的需求。本发明旨在提供特种加工脉冲电源多元智能融合的新装置，为特种加工的高效复合及电源的模块化替换提供实验装置支持。项目的研究成果对提高我国特种加工的水平及品质，满足现代高端机械制造业需求具有重要的理论及实践指导意义。
【发明内容】
[0003]本发明是一种复合加工脉冲电源装置，该装置具有多功能转换加工特点，相比于其他脉冲电源装置有效率高，功能多，可转换的特点，适用于较高要求的特种加工领域。
[0004]本发明所采用的技术方案为一种多功能复合加工脉冲电源，该电源为多功能复合加工脉冲电源，电源主体为三模块结构，模块A、模块B、模块C分别为电火花加工脉冲电源、电弧加工脉冲电源、超声加工脉冲电源;三模块水平排放，箱体为水平放置的立式结构。该电源能够实现模块A、模块B、模块C三种电源模式的单独工作、相互转换和共同工作，各模块成并联回路。A模块是由直流电源、电流监测、光偶隔离器、智能开关及工件形成的回路，B模块是由直流电源、光偶隔离器、智能开关、工件形成的回路，C模块是由直流电源、超声波发声装置、智能开关形成的回路。各回路均由控制微机控制，控制微机用于在线设定、调整脉宽、脉间参数，并控制脉冲电源的工作状态，由总线与功能控制器相连并由脉冲电源工作控制信号线与显示器及状态设置电路相连，控制微机还与一个电流检测器相连用于监测电流。其他附件的安装与普通脉冲电源相似。
[0005]本发明创新点:将超声、电火花、电弧、三种加工方式所需的脉冲电源有机智能融合，并采用智能控制，结构简单。
[0006]本发明积极效果:该复合脉冲电源在各加工阶段、各加工方式以不同的目标驱动，智能化的采取不同的脉冲电源，来达到提高工件加工效率、适应复杂加工方式需求的目的。
【附图说明】
[0007]图1脉冲电源整体结构示意图
[0008]图中:1、控制微机2、电流检测器3、232串口4、状态设置电路及显示器5、功能控制器6、光偶隔离器a 7、光偶隔离器b 8、超声发声装置9、智能开关10、直流电源11、工件
【具体实施方式】
[0009]本发明所述中多功能复合加工脉冲电源总体结构如图1所示，主要由控制微机1、状态设置电路及显示器4、功能控制器5、电流监测器2、智能开关9、超声波发声装置8、光偶隔离器a6、光偶隔离器b7、直流电源10组成；
[0010]电流监测器2、状态设置电路及显示器4、功能控制器5分别与控制微机I相并联，状态设置电路及显示器4通过232串口 3与控制微机I相连；电流监测器2、状态设置电路及显示器4、功能控制器5相串联，功能控制器5与超声波发声装置8、光偶隔离器a6、光偶隔离器b7相连接，超声波发声装置8、光偶隔离器a6、光偶隔离器b7连接在智能开关9上;超声波发声装置8与工件11相连，直流电源10分别与电流监测器2、智能开关9、超声波发声装置8相连。
[0011]脉冲电源模块如图1所示，控制微机I用于在线设定、调整脉宽、脉间参数，并控制脉冲电源的工作状态，由总线与功能控制器相连并由脉冲电源工作控制信号线与显示器及状态设置电路相连。当需要使用电火花加工时，通过移动端控制智能开关接通A模块的回路，为电火花加工提供脉冲电源；同理，当需要超声加工和电弧加工时接通相应开关即可；当需要两种及以上加工方式复合加工时，可选择同时接通以上开关以实现复合加工。智能开关9主要由Arduino板、蓝牙及开关构成；智能开关9控制三个并联回路，实现三路脉冲电源的启停与转换；Arduino板是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。Arduino包含两个主要的部分:硬件部分即可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是Arduino IDE。蓝牙，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换；开关的主要元件为三个二极管。安装方式是把三路并联回路连接三个开关并与Arduino电路板连接，开关为Arduino板控制，Arduino板上联接蓝牙模块。使用智能移动端的蓝牙功能与Arduino板上蓝牙模块配对连接，并通过预置在手机上的应用软件实现对智能控制模块的远程控制，以实现开启和关闭任意模块的目的。
[0012]本发明的工作过程是:
[0013]调试好设备，按照所需不同加工方式要求，采用不同的脉冲电源，启动所需的脉冲电源模块，按照既定的加工程序，进行工件的加工;本脉冲电源在工作过程中，要保持移动控制端电量充足；同时，保持智能控制模块与移动控制端良好的蓝牙连接，加工完成后，要注意电源的切除及装置日常维护。
【主权项】
1.一种多功能复合加工脉冲电源，其特征在于:该电源为多功能复合加工脉冲电源，电源主体为三模块结构，模块A、模块B、模块C分别为电火花加工脉冲电源、电弧加工脉冲电源、超声加工脉冲电源;三模块水平排放，箱体为水平放置的立式结构;该电源能够实现模±夬八、模块B、模块C三种电源模式的单独工作、相互转换和共同工作，各模块成并联回路;A模块是由直流电源、电流监测、光偶隔离器、智能开关及工件形成的回路，B模块是由直流电源、光偶隔离器、智能开关、工件形成的回路，C模块是由直流电源、超声波发声装置、智能开关形成的回路;各回路均由控制微机控制，控制微机用于在线设定、调整脉宽、脉间参数，并控制脉冲电源的工作状态，由总线与功能控制器相连并由脉冲电源工作控制信号线与显示器及状态设置电路相连，控制微机还与一个电流检测器相连用于监测电流;其他附件的安装与普通脉冲电源相似。2.根据权利要求1所述的一种多功能复合加工脉冲电源，其特征在于:多功能复合加工脉冲电源总体结构主要由控制微机(I)、状态设置电路及显示器(4)、功能控制器(5)、电流监测器(2)、智能开关(9)、超声波发声装置(8)、光偶隔离器a(6)、光偶隔离器b(7)、直流电源(10)组成； 电流监测器(2)、状态设置电路及显示器(4)、功能控制器(5)分别与控制微机(I)相并联，状态设置电路及显示器(4)通过232串口(3)与控制微机(I)相连；电流监测器(2)、状态设置电路及显示器(4)、功能控制器(5)相串联，功能控制器(5)与超声波发声装置(8)、光偶隔离器a(6)、光偶隔离器b(7)相连接，超声波发声装置(8)、光偶隔离器a(6)、光偶隔离器b(7)连接在智能开关(9)上;超声波发声装置(8)与工件(11)相连，直流电源(10)分别与电流监测器(2)、智能开关(9)、超声波发声装置(8)相连； 控制微机(I)用于在线设定、调整脉宽、脉间参数，并控制脉冲电源的工作状态，由总线与功能控制器相连并由脉冲电源工作控制信号线与显示器及状态设置电路相连；当需要使用电火花加工时，通过移动端控制智能开关接通A模块的回路，为电火花加工提供脉冲电源；同理，当需要超声加工和电弧加工时接通相应开关即可；当需要两种及以上加工方式复合加工时，可选择同时接通以上开关以实现复合加工。3.根据权利要求2所述的一种多功能复合加工脉冲电源，其特征在于:智能开关(9)主要由Arduino板、蓝牙及开关构成；智能开关(9)控制三个并联回路，实现三路脉冲电源的启停与转换;Arduino板是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境;Arduino包含两个主要的部分:硬件部分即可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是ArduinoIDE； 蓝牙，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换;开关主要元件为三个二极管;安装方式是把三路并联回路连接三个开关并与Arduino电路板连接，开关为Arduino板控制，Arduino板上联接蓝牙模块;使用智能移动端的蓝牙功能与Arduino板上蓝牙模块配对连接，并通过预置在手机上的应用软件实现对智能控制模块的远程控制，以实现开启和关闭任意模块的目的。4.根据权利要求2所述的一种多功能复合加工脉冲电源，其特征在于:调试好设备，按照所需不同加工方式要求，采用不同的脉冲电源，启动所需的脉冲电源模块，按照既定的加工程序，进行工件的加工;本脉冲电源在工作过程中，要保持移动控制端电量充足；同时，保持智能控制模块与移动控制端良好的蓝牙连接，加工完成后，要注意电源的切除及装置日常维护。
【专利摘要】本发明公开了一种多功能复合加工脉冲电源，该电源为多功能复合加工脉冲电源，电源主体为三模块结构，模块A、模块B、模块C分别为电火花加工脉冲电源、电弧加工脉冲电源、超声加工脉冲电源；三模块水平排放，箱体为水平放置的立式结构。该电源能够实现模块A、模块B、模块C三种电源模式的单独工作、相互转换和共同工作，各模块成并联回路。本发明将超声、电火花、电弧、三种加工方式所需的脉冲电源有机智能融合，并采用智能控制，结构简单。该复合脉冲电源在各加工阶段、各加工方式以不同的目标驱动，智能化的采取不同的脉冲电源，来达到提高工件加工效率、适应复杂加工方式需求的目的。
【IPC分类】B23H5/00, B23H7/14
【公开号】CN105618877
【申请号】CN201610125353
【发明人】徐明刚, 葛星, 刘瑛, 张振, 黄文勇, 李旻瑄, 赵洁明, 刘贵珍
【申请人】北方工业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月4日