[发明专利]一种恒张力运丝装置及测力方法

摘要

一种恒张力运丝装置及测力方法，包括储丝筒、电极丝、上排丝轮、下排丝轮、紧丝机构、上导轮及下导轮；其特征在于：还包括上测力轮、上测力传感器、下测力轮、下测力传感器以及张力控制电路；紧丝机构包括连接板、连接板驱动装置、上紧丝轮、上减振器、下紧丝轮以及下减振器；在电极丝的运丝路径上，上测力轮位于上紧丝轮与上导轮之间，下测力轮位于下紧丝轮与下导轮之间；在连接板移动过程中，电极丝与上测力轮接触的包角以及电极丝与下测力轮接触的包角保持不变；放电加工区上端的电极丝张力通过上测力轮传递至上测力传感器；放电加工区下端的电极丝张力通过下测力轮传递至下测力传感器，两部分张力相加，作为控制电极丝恒张力闭环控制的依据。

主权项

1.一种恒张力运丝装置，包括储丝筒（1）、电极丝（11）、上排丝轮（5）、下排丝轮（22）、紧丝机构、位于加工区（14）两端的上导轮（13）以及下导轮（15）；在电极丝（11）的运丝路径上，所述上排丝轮（15）位于储丝筒（1）与紧丝机构之间，下排丝轮也位于储丝筒与紧丝机构之间，其特征在于：所述恒张力运丝装置还包括上测力轮（8）、上测力传感器（9）、下测力轮（19）、下测力传感器（18）以及张力控制电路；所述上测力传感器（9）和下测力传感器（18）均为单轴向测力传感器，且均具有第一连接面和第二连接面，上测力轮（8）转动支撑于上测力传感器（9）的第一连接面，上测力传感器（9）的第二连接面相对于机床的立柱（23）上部位置固定；下测力轮（19）转动支撑于下测力传感器（18）的第一连接面，下测力传感器（18）的第二连接面相对于机床的立柱（23）下部位置固定；所述紧丝机构包括连接板（10）、连接板驱动装置、上紧丝轮（3）、上减振器（2）、下紧丝轮（20）以及下减振器（21）；所述上减振器（2）和下减振器（21）均具有第一连接端和第二连接端，第一连接端与第二连接端仅有一个沿减振轴向运动的自由度，上紧丝轮（3）转动支撑于上减振器（2）的第一连接端，上减振器（2）的第二连接端固定在连接板（10）的上部；下紧丝轮（20）转动支撑于下减振器（21）的第一连接端，下减振器（21）的第二连接端固定在连接板（10）的下部；所述连接板（10）定位于一个直线滑动导轨中，所述连接板（10）驱动装置为一伺服直线驱动机构，该伺服直线驱动机构由张力控制电路控制，伺服直线驱动机构的驱动端作用于连接板（10），并使连接板（10）沿所述直线滑动导轨来回移动，连接板（10）的移动方向定义为张力大小调节方向，张力大小调节方向与上减振器（2）及下减振器（21）的减振轴向同向；所述的上减振器（2）与下减振器（21）采取主动式减振器，该主动式减振器由音圈电机组成，在静态时和恒张力状态下，所述连接板（10）在移动调整电极丝张力的同时，上、下主动式减振器内的弹性部件随之发生预变形；当电极丝在作往复运动过程中，上、下两部分电极丝交替着收丝和放丝，上测力传感器（9）和下测力传感器（18）分别测得叠加在上、下部分电极丝（11）上实时纵波振动的动态高频电信号，经过张力控制电路，使上减振器（2）、下减振器（21）主动作出与各自所受的纵波同频率、同振幅，但相位相反的振动，分别主动抵消存在于上、下两部分电极丝（11）上的高频纵波振动；在电极丝的运丝路径上，所述上测力轮（8）位于上紧丝轮（3）与上导轮（13）之间，下测力轮（19）位于下紧丝轮（20）与下导轮（15）之间；所述上排丝轮（5）的转轴与下排丝轮（22）的转轴平行设置，上紧丝轮（3）的转轴与下紧丝轮（20）的转轴平行设置，上测力轮（8）的转轴与下测力轮（19）的转轴平行设置；所述上紧丝轮（3）的转轴轴线与下紧丝轮（20）的转轴轴线所在的平面定义为基准平面，上排丝轮（5）的转轴轴线与下排丝轮（22）的转轴轴线所在的平面定义为第一平面，第一平面平行于所述基准平面，上测力轮（8）的转轴轴线与下测力轮（19）的转轴轴线所在的平面定义为第二平面，第二平面平行于所述基准平面；所述电极丝（11）在上测力轮（8）上的切点与电极丝（11）在上紧丝轮（3）上的切点之间的电极丝（11）平行于张力大小调节方向，电极丝（11）在下测力轮（19）上的切点与电极丝（11）在下紧丝轮（20）上的切点之间的电极丝（11）也平行于张力大小调节方向，在连接板（10）移动过程中，电极丝（11）与上测力轮（8）接触的包角保持不变，以及电极丝（11）与下测力轮（19）接触的包角保持不变。