一种便携式线切割取样机
技术领域
本实用新型实施例涉及无损检测技术领域，具体涉及一种便携式线切割取样机。
背景技术
在石油化工、煤化工及火电、核电行业，针对在役设备的材料劣化的现场定期检验过程中，往往涉及到现场局部性能的检测，除采用各种无损检测方法外，最为直接的是以微损的方式切取部分材料，进行金相、硬度及力学性能分析，但是目前能够切取材料的装置通常为大型机床设备，且主要用于小型工件的切割，而对于大型设备或大型工件则缺少便携的装置进行取材。
实用新型内容
为此，本实用新型实施例提供一种便携式线切割取样机，以解决现有技术中对于大型设备或大型工件缺少便携的装置进行切割取材的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
根据本实用新型实施例的第一方面，一种便携式线切割取样机，包括：
切削进给机构，所述切削进给机构包括用于固定在工件表面上并实现升降的步进位移台；
走丝机构，所述走丝机构包括走丝支架、微型阻尼器、微型走丝电机以及电极丝，所述走丝支架安装在步进位移台，所述微型阻尼器和微型走丝电机分别固定在走丝支架的两侧，用于所述微型阻尼器放线，所述微型走丝电机收线，所述微型阻尼器的下方设置有安装在走丝支架底部的第一导向轮，所述微型走丝电机的下方设置有安装在走丝支架底部的第二导向轮，所述电极丝的一端缠绕在微型阻尼器的输出轴上，另一端依次绕过第一导向轮和第二导向轮，并缠绕在微型走丝电机的输出轴上，用于所述第一导向轮和第二导向轮之间的电极丝接触在工件的待切削部位；
脉冲电源，所述脉冲电源用于在电极丝与工件的接触部位施加脉冲电压形成电火花，其中，所述第二导向轮上布置有用于外接脉冲电源的电极接线端子；
给水装置，所述给水装置包括微型潜水泵和万向水管，所述微型潜水泵置于外界水盆之中，所述万向水管一端的管口连接在微型潜水泵的出水口上，另一端的管口正对电极丝与工件的接触部位设置。
进一步地，所述步进位移台包括步进电机、支撑架、丝杠以及滑台，所述支撑架呈竖直设置，所述丝杠竖直安装在支撑架上，所述滑台水平设置在支撑架的一侧，并螺纹连接在丝杠上，用于供走丝支架安装，所述步进电机的输出端与丝杠的底端连接，用于驱动所述滑台沿丝杠的轴向方向上下移动。
进一步地，所述切削进给机构还包括磁性底座，所述步进位移台固定在磁性底座上，所述磁性底座用于吸磁固定在铁磁性工件的表面。
进一步地，所述走丝支架包括底板和固接在底板上的主架，所述主架呈开口朝向底板的C型框架结构，在主架左侧壁的内侧设有平行设置的第一纵梁，在主架右侧壁的内侧设有平行设置的第二纵梁，且两个纵梁的一端固接在主架的顶壁上，另一端固接在底板上，用于所述第一纵梁与主架左侧壁之间形成收线区域，所述第二纵梁与主架右侧壁之间形成放线区域，所述微型阻尼器固接在主架的右侧壁上，其输出轴水平穿过主架右侧壁，并转动连接在第二纵梁上，所述微型走丝电机固接在第一纵梁上，其输出轴水平穿过第一纵梁，并转动连接在主架的左侧壁上。
进一步地，所述底板的中部在第一纵梁和第二纵梁之间向上内凹，并形成用于架设在步进位移台上的装配槽，所述装配槽呈开口向下的C型结构，所述第一导向轮和第二导向轮分别安装在底板槽口两侧的外边缘上，并在底板两侧的水平板面上分别开设有供电极丝穿过并绕在导向轮上的通孔。
进一步地，所述走丝支架、第一纵梁以及第二纵梁的侧壁表面上布有电绝缘贴片。
进一步地，所述走丝支架的收线区域内安装有微型布线器，所述微型布线器设置在微型走丝电机输出轴的下方，用于所述电极丝绕过第一导向轮后经微型布线器均匀缠绕在微型走丝电机的输出轴上。
进一步地，所述微型布线器包括绕线步进电机、微型螺杆以及绕线导线器，所述微型螺杆水平设置在收线区域内，其两端分别转动连接在主架左侧壁和第一纵梁上，所述绕线导线器螺纹连接在微型螺杆上，并在绕线导线器的内部开设有供电极丝从从绕线导线器下方向绕线导线器上方走向的竖直通道，所述绕线步进电机固接在主架的左侧壁上，且绕线步进电机的输出轴与微型螺杆固接，用于驱动所述绕线导线器沿微型螺杆的轴线方向往复运动，其中，所述微型螺杆的上方和下方均设有水平穿过绕线导线器的微型导向杆。
进一步地，所述绕线导线器的两侧均设有微型限位开关，其中一个微型限位开关安装在主架的左侧壁上，另一个微型限位开关安装在第一纵梁上，且两个微型限位开关与绕线步进电机电性连接，用于所述微型限位开关在与绕线导线器碰撞后启动触点动作，并控制绕线步进电机的转向。
进一步地，所述主架的外侧壁上安装有用于控制电机转速的控制箱，所述控制箱分别与微型走丝电机和绕线步进电机电性连接，用于控制微型走丝电机和绕线步进电机同步转动。
本实用新型实施例具有如下优点：通过设置切削进给机构、走丝机构、脉冲电源以及给水装置，将走丝机构通过走丝支架固定于步进位移台上，使其能够随步进位移台进行升降，并通过安装在走丝支架上的微型阻尼器、微型走丝电机、第一导向轮以及第二导向轮完成走丝，只需将步进位移台固定在大型设备或大型工件的水平表面上，并将第一导向轮以及第二导向轮之间的电极丝接触在工件的待切削部位，通过在切削部位处施加脉冲电源，利用电极丝与工件之间的电火花放电切削原理实现对工件表面金属的切割功能，并随着步进位移台的动作驱动电极丝做切割进给动作，同时开启潜水泵给水，调整万向水管，使水流正对电极丝与工件的接触位置流过，从而起到降温和润滑的效果，其结构简单，整体均为小型器件构成的紧凑型结构，相较于大型切割机床，便于携带，并方便对大型设备或大型工件进行切削取材。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实用新型实施例提供的一种便携式线切割取样机的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种便携式线切割取样机的走丝机构的结构示意图。
图中：1、切削进给机构；11、步进位移台；111、支撑架；112、丝杠； 113、滑台；12、磁性底座；2、走丝机构；21、走丝支架；211、底板；2111、装配槽；212、主架；213、第一纵梁；214、第二纵梁；22、微型阻尼器；221、第一导向轮；23、微型走丝电机；231、第二导向轮；24、电极丝；3、脉冲电源；31、电极接线端子；4、给水装置；41、微型潜水泵；42、万向水管；5、微型布线器；51、绕线步进电机；52、微型螺杆；53、绕线导线器；54、微型导向杆；55、微型限位开关；6、控制箱；7、电绝缘贴片。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种便携式线切割取样机，包括切削进给机构1、走丝机构2、脉冲电源3以及给水装置4，具体设置如下：
切削进给机构1包括用于固定在工件表面上并实现升降的步进位移台11 和安装在步进位移台11底部的磁性底座12，具体的，步进位移台11包括步进电机、支撑架111、丝杠112以及滑台113，支撑架111呈竖直设置，丝杠 112竖直安装在支撑架111上，滑台113水平设置在支撑架111的一侧，并螺纹连接在丝杠112上，用于供走丝机构2安装，将步进电机的输出端与丝杠 112的底端连接，用于驱动滑台113沿丝杠112的轴向方向上下往复移动。磁性底座12固接在支撑架111的底部，利用吸磁的原理，使磁性底座12通过吸磁的形式可以固定在任意铁磁性设备或工件的表面，从而可以快速将安装有走丝机构2的步进位移台11快速固定在大型设备或大型工件上。
走丝机构2包括走丝支架21、微型阻尼器22、微型走丝电机23以及电极丝24。走丝支架21安装在步进位移台11，包括底板211和固接在底板211 上的主架212，主架212呈开口朝向底板211的C型框架结构，在主架212左侧壁的内侧设有平行设置的第一纵梁213，在主架212右侧壁的内侧设有平行设置的第二纵梁214，且两个纵梁的一端固接在主架212的顶壁上，另一端固接在底板211上，使第一纵梁213与主架212左侧壁之间形成收线区域，以及第二纵梁214与主架212右侧壁之间形成放线区域，其中，底板211的中部在第一纵梁213和第二纵梁213之间向上内凹，并形成用于配合架设在滑台113 上的装配槽2111，且装配槽2111呈开口向下的C型结构，只需将走丝支架21 的底板211沿装配槽2111架设在滑台113上，再通过螺栓进行固定，便可以快速将走丝机构2固定在步进位移台11上。微型阻尼器22和微型走丝电机 23分别固定在走丝支架21的两侧，用于微型阻尼器22放线，微型走丝电机23收线，具体的，微型阻尼器22固接在主架212的右侧壁上，其输出轴水平穿过主架212右侧壁，并转动连接在第二纵梁214上，微型走丝电机23固接在第一纵梁213上，其输出轴水平穿过第一纵梁213，并转动连接在主架212 的左侧壁上。在微型阻尼器22的下方还设置有安装在走丝支架21底部的第一导向轮221，并在微型走丝电机23的下方设置有安装在走丝支架21底部的第二导向轮231，将电极丝24的一端缠绕在微型阻尼器22的输出轴上，将电极丝24的另一端依次绕过第一导向轮221和第二导向轮231，并缠绕在微型走丝电机23的输出轴上，使第一导向轮221和第二导向轮231之间的电极丝24 用于切削，并使其接触在工件的待切削部位，并在步进位移台11的驱动下，使电极丝24做切割进给动作。其中，第一导向轮221和第二导向轮231分别安装在底板211槽口两侧的外边缘上，并在底板211两侧的水平板面上分别开设有供电极丝24穿过并绕在导向轮上的通孔。
脉冲电源3为通用型便携式电火花加工电源，电源功率为300至800瓦，用于在电极丝24与工件的接触部位施加脉冲电压形成电火花，其中，在第二导向轮231上布置有用于外接脉冲电源3的电极接线端子31，从而利用电极丝24与工件之间的电火花放电切削原理实现对工件表面金属的切割功能，且微型阻尼器22用于储存未放电的电极丝24和控制电极丝24的张紧度，而微型走丝电机23用于驱动电极丝24的走丝动作和储存已放电的电极丝24。给水装置4包括微型潜水泵41和万向水管42，将微型潜水泵41置于外界水盆之中，并将万向水管42一端的管口连接在微型潜水泵41的出水口上，再通过手动调节使万向水管42另一端的管口正对电极丝24与工件的接触部位设置，使水流正对电极丝与工件的接触位置流过，从而在电极丝24进行切割进给动作式，同时开启微型潜水泵41给水，起到降温和润滑的效果。优选的，在走丝支架21、第一纵梁213以及第二纵梁214的侧壁表面上均布有电绝缘贴片7。
如上所述，电极丝24的走丝动作为：受微型走丝电机23的旋转缠绕驱动，未放电的电极丝24从微型阻尼器22中被拉出，经过第一导向轮221后划过工件近表面参与电火花放电切割，然后经过第二导向轮231，被微型走丝电机23 缠绕回收。
走丝机构2在电火花线切割过程中的进给动作为：电极丝24与工件电火花放电的同时，脉冲电源3实施监测放电电压和电流，并根据电压和电流的变化实时调整步进位移台11的滑台113位置，使其缓慢向工件间歇移动，走丝机构2的走丝支架21固定于滑台113并随之一起运动，从而完成进给动作。
本实用新型实施例通过设置切削进给机构1、走丝机构2、脉冲电源3以及给水装置4，将走丝机构2通过走丝支架21固定于步进位移台11上，使其能够随步进位移台11进行升降，并通过安装在走丝支架21上的微型阻尼器 22、微型走丝电机23、第一导向轮221以及第二导向轮231完成走丝，只需将步进位移台11固定在大型设备或大型工件的水平表面上，并将第一导向轮 221以及第二导向轮231之间的电极丝24接触在工件的待切削部位，通过在切削部位处施加脉冲电源3，利用电极丝24与工件之间的电火花放电切削原理实现对工件表面金属的切割功能，并随着步进位移台11的动作驱动电极丝 24做切割进给动作，同时开启潜水泵41给水，调整万向水管42，使水流正对电极丝24与工件的接触位置流过，从而起到降温和润滑的效果，其结构简单，整体均为小型器件构成的紧凑型结构，相较于大型切割机床，便于携带，并方便对大型设备或大型工件进行切削取材。
实施例2
与实施例1不同之处在于，如图2所示，在走丝支架21的收线区域内安装有微型布线器5，将微型布线器5设置在微型走丝电机23输出轴的下方，用于电极丝24绕过第一导向轮221后经微型布线器5均匀缠绕在微型走丝电机23的输出轴上。具体的，微型布线器5包括绕线步进电机51、微型螺杆52 以及绕线导线器53，微型螺杆52水平设置在收线区域内，其两端分别转动连接在主架212左侧壁和第一纵梁213上，绕线导线器53螺纹连接在微型螺杆52上，并在绕线导线器53的内部开设有供电极丝24从从绕线导线器53下方向绕线导线器53上方走向的竖直通道，将绕线步进电机51固接在主架212 的左侧壁上，并将绕线步进电机51的输出轴与微型螺杆52的端部固接，利用绕线步进电机51驱动绕线导线器53沿微型螺杆52的轴线方向往复运动，从而使电极丝24能够均匀的被收在微型走丝电机23的输出轴上。优选的，在微型螺杆52的上方和下方均设有水平穿过绕线导线器53的微型导向杆54，从而避免绕线导线器53发生晃动，确保绕线导线器53能够稳定的左右移动。优选的，在主架212的外侧壁上安装有用于控制电机转速的控制箱6，将控制箱 6内的控制器分别与微型走丝电机23和绕线步进电机51电性连接，利用一个控制器同时控制，使微型走丝电机23和绕线步进电机51能够同步转动，确保走丝速度与绕线往复运动的匹配。
如上所述，在绕线导线器53的两侧均设有微型限位开关55，其中一个微型限位开关55安装在主架212的左侧壁上，另一个微型限位开关55安装在第一纵梁213上，且两个微型限位开关55与绕线步进电机51电性连接，用于微型限位开关55在与绕线步进电机51碰撞后启动触点动作，并控制绕线步进电机51的转向。即当绕线导线器53左移到止位并撞击到主架212左侧壁上的微型限位开关55时，微型限位开关55的触点动作，并控制绕线步进电机51反转，驱动绕线导线器53向右移动，同理，当绕线导线器53右移到止位并撞击到第一纵梁213上的微型限位开关55时，微型限位开关55的触点动作，并控制绕线步进电机51反转，驱动绕线导线器53向左移动。
微型布线器5与微型走丝电机23共同完成绕线回收动作，具体为：微型走丝电机23以旋转缠绕方式将电极丝24回收，同时微型布线器5通过其绕线导线器53控制电极丝24沿微型走丝电机的输出轴做往复运动，从而保证电极丝在微型走丝电机23的输出轴上均匀分布。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
