專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用雙絲杠雙電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法
應(yīng)用雙絲杠雙電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于一種采用雙滾珠絲杠、雙伺服電機(jī)、雙光柵尺和數(shù)控系統(tǒng)檢測(cè)位置同步的傳動(dòng)及控制方法，可用于機(jī)械制造領(lǐng)域，如落地式銑鏜床主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步。
背景技術(shù)：
在落地銑鏜床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主軸箱升降驅(qū)動(dòng)通常采用單絲杠、單電機(jī)、單光柵尺和數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法的優(yōu)點(diǎn)是零部件少，制造成本低，控制方法簡(jiǎn)單，但是帶來(lái)的后果是機(jī)床無(wú)法消除因重心移動(dòng)帶來(lái)的主軸箱偏轉(zhuǎn)力矩，從而可導(dǎo)致主軸箱上鑲條與立柱導(dǎo)軌長(zhǎng)時(shí)間的接觸，磨損鑲條和立柱導(dǎo)軌。對(duì)于滑枕伸出或滑枕前端安裝附件會(huì)引起主軸箱前后位置發(fā)生改變這一問(wèn)題，通常采用在主軸箱上增加補(bǔ)償油缸來(lái)解決，該
方法存在以下不足之處I、通過(guò)液壓伺服閥進(jìn)行補(bǔ)償存在響應(yīng)慢、對(duì)油液清潔度要求高、系統(tǒng)不容易維護(hù)的不足；2、未應(yīng)用閉環(huán)檢測(cè)技術(shù)，無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)到補(bǔ)償效果，即無(wú)法檢測(cè)到主軸箱靜止及上下運(yùn)行過(guò)程中前后位置是否能保持同步，直接影響到滑枕伸出時(shí)的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置同步的傳動(dòng)及控制方法，來(lái)保證落地銑鏜床主軸箱在靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步，保證滑枕伸出時(shí)的加工精度。本發(fā)明所說(shuō)的應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，是為保證主軸箱在靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置同步的傳動(dòng)及控制方法，其構(gòu)成為由雙滾珠絲杠、雙伺服電機(jī)、雙光柵尺(包含定尺和讀數(shù)頭)、數(shù)控系統(tǒng)四部分組成。在主軸箱的前、后兩處位置各設(shè)置有一根分別由獨(dú)自伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠；光柵尺包含定尺和讀數(shù)頭，兩對(duì)光柵尺的定尺和讀數(shù)頭兩兩配合安置在靠近前、后滾珠絲桿處，光柵尺用于對(duì)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。其檢測(cè)調(diào)整方法為，光柵尺分別實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置；將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置信息反饋給數(shù)控系統(tǒng)；根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)實(shí)時(shí)微調(diào)前、后滾珠絲杠螺母座的相對(duì)位置；從而實(shí)現(xiàn)主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步。采用本發(fā)明所說(shuō)的應(yīng)用雙絲杠雙電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，通過(guò)雙光柵尺的實(shí)時(shí)位置信息檢測(cè)并及時(shí)反饋，可讓伺服電機(jī)按照反饋信號(hào)進(jìn)行微調(diào)，消除由于滑枕的伸出引起的主軸箱低頭，從而保證機(jī)床的加工精度，同時(shí)也可延長(zhǎng)鑲條和立柱導(dǎo)軌的使用壽命。


附圖I :整套系統(tǒng)總圖；附圖2 :雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)安裝示意圖；附圖3 :雙光柵尺(包含定尺和讀數(shù)頭)安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖I中給出的是本發(fā)明的整套系統(tǒng)總圖。附圖2中給出的是本發(fā)明所說(shuō)的雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)的安裝示意圖。前、后伺服電機(jī)2、2’分別驅(qū)動(dòng)前、后滾珠絲杠1、1’，通過(guò)滾珠絲杠螺母座6、6’帶動(dòng)主軸箱3位置的升降。附圖3中給出的是本發(fā)明所說(shuō)的雙光柵尺安裝示意圖，雙光柵尺分別實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置?！け景l(fā)明所說(shuō)的應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，以落地銑鏜床為例，其構(gòu)成為由雙滾珠絲杠I、I’，雙伺服電機(jī)2、2’，雙光柵尺(包含定尺5、5’和讀數(shù)頭4、4’ )檢測(cè)、數(shù)控系統(tǒng)四部分組成。主軸箱3的前、后各設(shè)置有一根滾珠絲杠
1、1’;伺服電機(jī)2、2’分別驅(qū)動(dòng)前、后滾珠絲杠1、1’;光柵尺包含兩對(duì)定尺5、5’和讀數(shù)頭4、4’，兩對(duì)光柵尺的定尺5、5’和讀數(shù)頭4、4’兩兩配合安置在靠近前、后滾珠絲桿1、1’處。其檢測(cè)調(diào)整方法為，光柵尺實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭4、4’安裝點(diǎn)的位置；將其位置數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)全閉環(huán)控制反饋給數(shù)控系統(tǒng)；根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)2、2’實(shí)時(shí)微調(diào)前、后滾珠絲杠螺母座6、6’的相對(duì)位置；從而實(shí)現(xiàn)主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步。本發(fā)明所說(shuō)的應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，其中的數(shù)控系統(tǒng)為全閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中所說(shuō)的光柵尺的定尺5、5’可設(shè)置在立柱上，讀數(shù)頭4、4’可設(shè)置在主軸箱3上。前、后滾珠絲杠1、1’分別通過(guò)各自的絲杠螺母座6、6’與主軸箱3固定在一起，通過(guò)雙伺服電機(jī)2、2’的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)前、后滾珠絲杠正反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主軸箱3的上下移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，由雙滾珠絲杠、雙伺服電機(jī)、雙光柵尺檢測(cè)、數(shù)控系統(tǒng)四部分組成，其特征在于 主軸箱的前、后兩處位置各設(shè)置有一根分別由獨(dú)自伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠； 在靠近前、后滾珠絲杠的位置分別安置有一根光柵尺，光柵尺包含定尺和讀數(shù)頭； 光柵尺用于對(duì)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)； 其檢測(cè)調(diào)整方法為 1)光柵尺分別實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置； 2)實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置信息反饋給數(shù)控系統(tǒng)； 3)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)實(shí)時(shí)微調(diào)前、后絲杠螺母座的相對(duì)位置，從而實(shí)現(xiàn)主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步。
2.按照權(quán)利要求I所說(shuō)的雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)主軸箱位置同步的方法，其特征在于雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙滾珠絲杠，帶動(dòng)主軸箱的上下移動(dòng)，雙光柵尺分別實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置，并進(jìn)行反饋，根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)實(shí)時(shí)微調(diào)前、后絲杠螺母座的相對(duì)位置，從而保證主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種應(yīng)用雙滾珠絲杠雙伺服電機(jī)雙光柵尺檢測(cè)落地式銑鏜床主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置同步的傳動(dòng)及控制方法。主要由雙滾珠絲杠、雙伺服電機(jī)、雙光柵尺檢測(cè)(包含定尺和讀數(shù)頭兩部分)、數(shù)控系統(tǒng)四部分組成。雙伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前、后滾珠絲杠；雙光柵尺分別對(duì)主軸箱前、后讀數(shù)頭安裝點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。經(jīng)過(guò)雙光柵尺的全閉環(huán)反饋，數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)實(shí)時(shí)微調(diào)前、后滾珠絲杠螺母座的相對(duì)位置，從而實(shí)現(xiàn)主軸箱靜止及上下運(yùn)行時(shí)前后位置的同步，保證機(jī)床的加工精度，延長(zhǎng)鑲條和立柱導(dǎo)軌的使用壽命。
文檔編號(hào)B23Q5/42GK102941511SQ201210476979
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者張文橋, 吳海強(qiáng), 李嶸, 高慶國(guó), 王豐, 李民選 申請(qǐng)人:武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司