保險絲板和保險絲板系統的製作方法

2023-06-06 20:02:51

本發明涉及電火花工具機技術領域，尤其是涉及一種保險絲板和保險絲板系統。

背景技術：

電火花工具機是利用電火花加工原理加工導電材料的特種加工工具機，又稱電蝕加工工具機。電火花工具機主要用於加工各種高硬度的材料(如硬質合金和淬火鋼等)和複雜形狀的模具、零件，以及切割、開槽和去除折斷在工件孔內的工具(如鑽頭和絲錐)等。電火花工具機控制系統一般由輸入/輸出裝置、計算機數控裝置、伺服驅動裝置、輔助控制裝置、以及多種配件組成。為了保證電火花工具機控制系統安全正常運轉，系統中的多種裝置和部件大多需要配置保險絲。

現有的相關工具機控制系統中，其保險絲的設置大多零散地分布在各個裝置或配件周圍，當系統異常斷電時，工作人員需要注意查看並找尋各個裝置的保險絲；保險絲散亂地分布，既不利於系統電路板的合理分布，也不利於保險絲後期的維護。

針對上述保險絲分布散亂的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種保險絲板和保險絲板系統，以提高系統中保險絲的可維護性。

第一方面，本發明實施例提供了一種保險絲板，用於電火花工具機控制系統中，保險絲板的一端設置有與控制系統的主板的插槽匹配的插接部，以將保險絲板固定在主板上；保險絲板包括絕緣底板和固定在絕緣底板上的多個保險絲；保險絲與絕緣底板可拆卸連接；保險絲的一端與外部電源連接；保險絲的另一端與保護終端連接；保護終端包括顯示器、油泵或電源；保險絲的額定電流與保護終端的類型相匹配；當通過保險絲的電流大於額定電流時，保險絲熔斷，與保險絲連接的保護終端斷電。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述保險絲板的絕緣底板上設置有多個凹槽；相鄰的凹槽之間預留有設定的安全距離；凹槽的兩端設置有連接部件；凹槽的上部設置有保護蓋；保護蓋與絕緣底板卡扣連接；保險絲設置於凹槽內；保險絲通過連接部件連接外部電源和保護終端。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述保險絲板的絕緣底板上還設置有放電二極體；放電二極體的數量與凹槽的數量對應；放電二極體的陽極與保護終端連接；放電二極體的陰極與外部電源連接；放電二極體固定在凹槽的兩端之間；當保險絲產生靜電時，靜電通過放電二極體的導通釋放。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述保險絲板還包括安全性測試電路；安全性測試電路與保險絲的兩端連接；安全性測試電路還分別與外部電源和外部控制器連接；安全性測試電路用於根據外部控制器的測試信號，向保險絲注入測試電流，接收保險絲熔斷時對應的測試電流的電流值，將電流值發送至外部控制器。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述安全性測試電路包括依次連接的信號接收單元、電流輸出單元和阻抗探測器；信號接收單元用於接收外部控制器發送的測試信號；測試信號包括測試電流值；電流輸出單元與外部電源連接，用於向保險絲注入測試電流值；阻抗探測器用於探測注入測試電流值後的保險絲的阻抗值，將阻抗值發送至外部控制器。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述保險絲板還包括接口電路；接口電路設置於安全性測試電路與保險絲之間；安全性測試電路通過接口電路與多個保險絲連接；接口電路上設置有地址標識，根據地址標識識別保險絲的位置。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，上述保險絲板還包括監控電路；監控電路與保險絲的兩端連接；監控電路還與外部控制器連接；監控電路用於實時監控保險絲的阻抗狀態，將阻抗狀態發送至外部控制器。

結合第一方面的第六種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，上述監控電路包括電流檢測單元、壓降檢測單元、阻抗輸出單元和熔斷預警單元；電流檢測單元與保險絲串聯，用於實時檢測流過保險絲的電流值；壓降檢測單元與保險絲並聯，用於實時檢測保險絲兩端的壓降；阻抗輸出單元分別與電流檢測單元和壓降檢測單元連接，用於根據電流值和壓降，輸出保險絲的阻抗至外部控制器；熔斷預警單元分別與電流檢測單元和壓降檢測單元連接，用於當電流檢測單元檢測的電流值或壓降檢測單元檢測的壓降超出預警值時，發出熔斷預警信號。

第二方面，本發明實施例提供了一種保險絲板系統，該系統包括上述保險絲板，還包括外部控制器。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述系統還包括繼電器，繼電器設置於保險絲與保護終端之間。

本發明實施例帶來了以下有益效果：

本發明實施例提供的一種保險絲板和保險絲板系統，通過插接部固定在電火花工具機控制系統的主板上；該保險絲板將與不同保護終端的類型相匹配的多個保險絲可拆卸地集成在一個絕緣底板上，避免了各個保險絲散亂地分布在控制系統的各個位置所造成的系統結構散亂且保險絲維護繁瑣的缺陷，該方式提高了系統中保險絲的可維護性，進而使電火花工具機控制系統的運行更加穩定。

本發明的其他特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種保險絲板的結構示意圖；

圖2(a)為本發明實施例提供的第一種保險絲板的具體結構示意圖的正面圖；

圖2(b)為本發明實施例提供的第一種保險絲板的具體結構示意圖的背面圖；

圖3為本發明實施例提供的第二種保險絲板的具體結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的第三種保險絲板的具體結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的第四種保險絲板的具體結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的第五種保險絲板的具體結構示意圖；

圖7為本發明實施例提供的保險絲板系統的結構示意圖。

圖標：

100-插接部；101-絕緣底板；102-保險絲；200-凹槽；201-連接部件；202-保護蓋；203-放電二極體；30-安全性測試電路；300-信號接收單元；301-電流輸出單元；302-阻抗探測器；303-電流調節單元；40-監控電路；400-電流檢測單元；401-壓降檢測單元；402-阻抗輸出單元；403-熔斷預警單元；600-接口電路；601-第二接口電路；700-保險絲板；701-外部控制器。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

考慮到現有的保險絲板分布散亂的問題，本發明實施例提供了一種保險絲板和保險絲板系統，該技術可以應用於電火花工具機控制系統中，也可以應用於其他相關的控制系統中，該技術可以採用相關的軟體和硬體實現，下面通過實施例進行描述。

實施例一：

參見圖1所示的一種保險絲板的結構示意圖；該保險絲板用於電火花工具機控制系統中，該保險絲板的一端設置有與控制系統的主板的插槽匹配的插接部100，以將保險絲板固定在主板上。

上述保險絲板包括絕緣底板101和固定在絕緣底板上的多個保險絲102；該保險絲102與絕緣底板101可拆卸連接；該保險絲102的一端與外部電源連接；該保險絲102的另一端與保護終端連接；該保護終端包括顯示器、油泵或電源；該保險絲102的額定電流與保護終端的類型相匹配；具體地，上述外部電源通常為220V交流電。

當通過保險絲的電流大於額定電流時，保險絲熔斷，與保險絲連接的保護終端斷電。

在電火花工具機控制系統中，有多種保護終端需要設置保險絲進行過流保護，但不同保護終端所需的工作電流以及能承受的最大電流均不同，因此在實際實現時，不同保護終端所匹配的保險絲種類不同；例如，通常顯示器的工作電流和最大電流分別小於油泵的工作電流和最大電流，因而，顯示器所匹配的保險絲的額定電流應小於油泵所匹配的額定電流；具體而言，在選用保險絲時，顯示器所匹配的保險絲直徑小於油泵所匹配的保險絲直徑。

本發明實施例提供的一種保險絲板，通過插接部固定在電火花工具機控制系統的主板上；該保險絲板將與不同保護終端的類型相匹配的多個保險絲可拆卸地集成在一個絕緣底板上，避免了各個保險絲散亂地分布在控制系統的各個位置所造成的系統結構散亂且保險絲維護繁瑣的缺陷，該方式提高了系統中保險絲的可維護性，進而使電火花工具機控制系統的運行更加穩定。

實施例二：

參見圖2(a)所示的第一種保險絲板的具體結構示意圖的正面圖；該保險絲板的絕緣底板上設置有多個凹槽200；相鄰的凹槽200之間預留有設定的安全距離；該凹槽200的兩端設置有連接部件201；該凹槽200的上部設置有保護蓋202；該保護蓋202與絕緣底板卡扣連接；保險絲設置於凹槽200內；保險絲通過連接部件201連接外部電源和保護終端。

在實際實現時，每個凹槽內設置一個保險絲；為了保證保險絲的安全性，相鄰的凹槽之間預留有設定的安全距離，該安全距離可以根據實際系統中各個保護終端達到額定電流時所需要的絕緣程度設定，該安全距離內由絕緣底板相同的絕緣材料填充，也可以由其他絕緣性更佳的絕緣材料填充，以避免保險絲之間發生放電，或者一個保險絲熔斷後影響其他保險絲的正常工作，或者兩個保險絲熔斷後引發保險絲之間的短路進而造成用電事故。

在上述保險絲板正常工作時，上述保護蓋蓋合，與絕緣底板卡扣連接，該保護蓋具有一定的密封性，防水防塵，以保證保險絲的工作環境處於良好狀態。當保險絲需要更換或定期巡檢時，上述保護蓋可以打開。

上述方式可以提高保險絲板的安全性和穩定性。

進一步地，參見圖2(b)所示的第一種保險絲板的具體結構示意圖的背面圖；上述保險絲板的絕緣底板上還設置有放電二極體203；該放電二極體203的數量與凹槽的數量對應；該放電二極體203的陽極與保護終端連接；該放電二極體203的陰極與外部電源連接；該放電二極體203固定在凹槽的兩端之間；當保險絲產生靜電時，靜電通過放電二極體的導通釋放。

在上述保險絲正常工作時，上述放電二極體出於不導通的狀態，當，保險絲上產生靜電時，該靜電可以通過放電二極體的陽極流向放電二極體的陰極，將靜電釋放。

上述方式可以消除保險絲的靜電現象，進一步提高保險絲板的安全性和穩定性。

實施例三：

參見圖3所示的第二種保險絲板的具體結構示意圖；該保險絲板在上述實施例一或實施例二所提供的保險絲板的基礎上，該保險絲板還包括安全性測試電路30；該安全性測試電路30與保險絲的兩端連接(圖3中以一個安全性測試電路與一個保險絲連接為例)；該安全性測試電路30還分別與外部電源和外部控制器連接；該安全性測試電路30用於根據外部控制器的測試信號，向保險絲注入測試電流，接收保險絲熔斷時對應的測試電流的電流值，將電流值發送至外部控制器。

上述安全性測試電路主要用於測試保險絲或者保險絲板的其他相關部件是否滿足與保護終端向匹配的相關參數；該安全性測試電路可以在保險絲板投入正常工作之前，對保險絲板進行測試，也可以定期對保險絲板進行測試，以確知該保險絲板上的相關部件是否因為老化等原因，參數發生了變化，是否需要更換等。

上述方式可以提高保險絲板與保護終端的匹配性，進而提高保險絲板的穩定性。

具體地，上述安全性測試電路包括依次連接的信號接收單元300、電流輸出單元301和阻抗探測器302；該信號接收單元300用於接收外部控制器發送的測試信號；該測試信號包括測試電流值；該電流輸出單元301與外部電源連接，用於向保險絲注入測試電流值；該阻抗探測器302用於探測注入測試電流值後的保險絲的阻抗值，將阻抗值發送至外部控制器。

例如，用戶需要對連接油泵的保險絲進行測試；上述測試電流值可以為油泵正常工作時所需的最高電流值；用戶通過外部控制設備將該測試電流值發送至上述信號接收單元；上述電流輸出單元通過電流轉換器件將外部電源輸入的電流轉換成與上述測試電流值相同的電流，並注入至連接油泵的保險絲；上述阻抗探測器將注入測試電流值後的保險絲的阻抗值，將阻抗值發送至外部控制器；當該保險絲的阻抗值變化不大時，說明該保險絲可以承受該油泵正常工作時所需的最高電流值；當該保險絲的阻抗值瞬間增大時，說明該保險絲已熔斷，不能承受該油泵正常工作時所需的最高電流值。

上述測試電流值還可以設置為油泵不能承受的最低電流值，與上述測試過程相同，當該保險絲的阻抗值變化不大時，說明該保險絲沒有熔斷，不能起到斷電保護油泵的作用；當該保險絲的阻抗值瞬間增大時，說明該保險絲已熔斷，說明該保險絲可以起到斷電保護油泵的作用。

上述方式可以提高保險絲板與保護終端的匹配性，進一步保證保護終端的安全性。

進一步地，上述安全性測試電路還包括電流調節單元303；該電流調節單元303設置於信號接收單元300和電流輸出單元301之間；該測試信號還包括電流調節梯度；該電流調節單元303用於根據電流調節梯度，調節測試電流值，將調節後的測試電流值發送至電流輸出單元301，直至阻抗探測器302發送的阻抗值滿足預設的要求。

例如，上述測試信號中的測試電流值可以為油泵正常工作時所需的最高電流值；上述電流調節梯度可以為每次增加的電流值；安全性測試電路從上述最高電流值開始測試，測試過程與上述相同，當該保險絲的阻抗值變化不大時，說明該保險絲可以承受該油泵正常工作時所需的最高電流值；之後，根據電流調節梯度將上述測試電流值調高，再次測試；直至該保險絲的阻抗值瞬間增大，即該保險絲熔斷；判斷當前的測試電流值是否滿足油泵不能承受的最低電流值，如果是，則測試結束；如果否，則說明該保險絲板不能起到斷電保護油泵的作用，需要更換保險絲或其他部件。

上述方式中，通過設置電流調節單元可以實現安全性測試電路的自動化測試，提高了安全性測試電路的智能性。

參見圖4所示的第三種保險絲板的具體結構示意圖；該保險絲板在上述實施例一或實施例二所提供的保險絲板的基礎上，該保險絲板還包括監控電路40；該監控電路40與保險絲的兩端連接(圖4中以一個監控電路與一個保險絲連接為例)；該監控電路40還與外部控制器連接；該監控電路40用於實時監控保險絲的阻抗狀態，將阻抗狀態發送至外部控制器。

在實際實現時，上述監控電路主要用於在保險絲板正常工作過程中，根據獲取的參數實時監控保險絲的阻抗狀態，根據該保險絲的阻抗狀態可以判斷該保險絲的工作狀態。

具體地，上述監控電路包括電流檢測單元400、壓降檢測單元401、阻抗輸出單元402和熔斷預警單元403；該電流檢測單元400與保險絲串聯，用於實時檢測流過保險絲的電流值；該壓降檢測單元401與保險絲並聯，用於實時檢測保險絲兩端的壓降；該阻抗輸出單元402分別與電流檢測單元和壓降檢測單元連接，用於根據電流值和壓降，輸出保險絲的阻抗至外部控制器；上述熔斷預警單元403分別與電流檢測單元和壓降檢測單元連接，用於當電流檢測單元檢測的電流值或壓降檢測單元檢測的壓降超出預警值時，發出熔斷預警信號。

通常，在保險絲因為電流過大導致熔斷之前，其阻抗、電流值或壓降均可能會出現異常，外部控制器可以根據實時的阻抗值判斷該保險絲是否可能發生熔斷；進一步地，上述熔斷預警單元也可以根據電流值或壓降判斷該保險絲是否會出現異常；通常，保險絲的電流值或壓降可以比保險絲的阻抗提前發生異常，通過電流值或壓降可以提前獲知該保險絲可能出於異常狀態，從而發出熔斷預警信號，以使用戶提前採取相應的措施，例如，對保護終端主動斷電，避免突然斷電引起的保護終端故障。

上述方式可以提高保險絲板的智能性，進一步保證保護終端的安全性。

參見圖5所示的第四種保險絲板的具體結構示意圖；該保險絲板在上述實施例一或實施例二所提供的保險絲板的基礎上，該保險絲板還包括安全性測試電路30；該安全性測試電路包括依次連接的信號接收單元300、電流輸出單元301和阻抗探測器302；該安全性測試電路還包括電流調節單元303；上述保險絲板還包括監控電路40；該監控電路40包括電流檢測單元400、壓降檢測單元401、阻抗輸出單元402和熔斷預警單元403。

圖5中以一個安全性測試電路與一個保險絲連接，一個監控電路與另一個保險絲連接為例進行說明，可以理解，安全性測試電路和監控電路可以與一個保險絲同時連接。

實施例四：

對應於上述實施例三中提供的保險絲板，參見圖6所示的第五種保險絲板的具體結構示意圖；該保險絲板還包括接口電路600；該接口電路600設置於安全性測試電路與保險絲之間；該安全性測試電路通過接口電路600與多個保險絲連接；該接口電路600上設置有地址標識，根據地址標識識別保險絲的位置。

考慮到上述安全性測試電路可能會同時或順序地測試多個保險絲，甚至多個保險絲板(圖6中以一個安全性測試電路通過接口電路與一個保險絲板上的多個保險絲連接為例)，為了減低用戶反覆拆裝造成的工作效率降低，在安全性測試電路與保險絲之間設置接口電路，進一步地，還可以在安全性測試電路與不同保險絲板之間設置接口電路，即一個安全性測試電路可對應多個保險絲或多個保險絲板；通過地址標識識別保險絲的位置，以向待測試的保險絲注入相應的電流。

上述方式可以提高安全性測試電路的測試效率，進而提高保險絲板的工作穩定性。

基於同樣的考慮，上述保險絲板還包括第二接口電路601；該第二接口電路601設置於監控電路與保險絲之間；監控電路通過第二接口電路與多個保險絲連接；該第二接口電路上設置有地址標識，根據地址標識識別保險絲的位置。

上述第二接口電路可以設置在監控電路與保險絲之間，也可以設置在監控電路與不同保險絲板之間，即一個監控電路可對應多個保險絲或多個保險絲板(圖6中以一個監控電路通過接口電路與一個保險絲板上的多個保險絲連接為例)；通過地址標識識別保險絲的位置，監控不同的保險絲狀態。

上述方式可以提高監控電路的監控效率，進而提高保險絲板的工作穩定性。

實施例五：

對應於上述保險絲板的實施例，參見圖7所示的保險絲板系統的結構示意圖；該系統包括上述保險絲板700，還包括外部控制器701。

進一步地，上述系統還包括繼電器，繼電器設置於保險絲與保護終端之間。通過設置繼電器，可以避免保險絲和保護終端處在同一通路中，提高了保險絲板的安全性，保障了電火花工具機控制系統的穩定性。

本發明實施例提供的保險絲板系統，與上述實施例提供的保險絲板具有相同的技術特徵，所以也能解決相同的技術問題，達到相同的技術效果。

另外，在本發明實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最後應說明的是：以上所述實施例，僅為本發明的具體實施方式，用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，本發明的保護範圍並不局限於此，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。