CN101786233A - 自动同步跟踪伺服中心架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动同步跟踪伺服中心架，包括体壳、上支撑轴系、下支撑轴系。上支撑轴系由第一伺服电机，第一减速机构，上驱动丝杆，上支撑轴组成。上支撑轴安装在体壳上部并通过上驱动丝杆与第一减速机构的输出轴连接，第一减速机构输入轴连接第一伺服电机；下支撑轴系由第二伺服电机，第二减速机构，下驱动丝杆，轴，三角杠杆，下支撑轴组成。下支撑轴固定连接在三角杠杆前端，三角杠杆通过销轴与体壳活动连接，三角杠杆后端面与安装在体壳下部的轴接触连接，轴通过下驱动丝杆与第二减速机构的输出轴连接，第二减速机构的输入轴与第二伺服电机连接。本发明使得中心架跟进的数值十分精确，保证了曲轴工件的加工精度。

Description

自动同步跟踪伺服中心架

技术领域

本发明涉及一种机床伺服中心架，尤其是涉及一种曲轴类加工的自动同步跟踪的中心架结构。

背景技术

曲轴是一种挠性轴，刚性差。在磨削加工中，必须有中心支架托持，保持曲轴回转的稳定性；并且曲轴托持的轴颈都要磨削，所以中心架必须要有好的进给精度；另外曲轴托持的轴颈一般不大，而曲轴回转的直径要大的多，所以中心架必须要求足够的空间保证整体移动位置时不会与工件干涉。以前伺服轴控制都是单一的“扭距控制”或“位置控制”，这两种控制由于实际操作中的自身缺点，很难达到稳定托持和精确进给的功能。

发明内容

本发明是要提供一种自动同步跟踪伺服中心架，用于解决曲轴磨削加工中托持稳定性、高精度精确进给以及操作安全简便的技术问题。

为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种自动同步跟踪伺服中心架，包括体壳、上支撑轴系、下支撑轴系、电气控制系统，其特点是：上支撑轴系由第一伺服电机，第一减速机构，上驱动丝杆，上支撑轴组成，其中，上支撑轴安装在体壳上部并通过上驱动丝杆与第一减速机构的输出轴连接，第一减速机构输入轴连接第一伺服电机；下支撑轴系由第二伺服电机，第二减速机构，下驱动丝杆，轴，三角杠杆，下支撑轴组成，其中，下支撑轴固定连接在三角杠杆前端，三角杠杆通过销轴与体壳活动连接，三角杠杆后端面与安装在体壳下部的轴接触连接，轴通过下驱动丝杆与第二减速机构的输出轴连接，第二减速机构的输入轴与第二伺服电机连接。

体壳右下端上装有移动机构，移动机构由转动轴，齿轮，齿条组成，转动轴安装在轴座内，轴座与体壳固定连接，转动轴下端固定连接齿轮，齿轮与固定在床身上的齿条啮合。第一，二伺服电机与电气控制系统连接。

本发明提高了曲轴加工中的自动化程度，使得中心架跟进的数值十分精确，保证了曲轴工件的加工精度。两个支撑轴通过数控程序中“扭距-位置控制”方法随轴颈尺寸的变化同步跟踪，并托持工件。在中心架使用时，首先利用“扭距控制“方法，两个两个支撑轴可以同步运动将工件支撑到理想的位置；在工件磨削过程中，可以根据轴颈尺寸的变化量，利用“位置控制”方法，两个支撑轴可以同步进给，保持工件处于理想位置。

附图说明

图1是本发明的结构剖面示意图；

图2是图1的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，2所示，本发明的自动同步跟踪伺服中心架，它包括体壳6、上支撑轴系、下支撑轴系、电气控制系统。

上支撑轴系由第一伺服电机3，第一减速机构1，上驱动丝杆10，上支撑轴11组成，其中，上支撑轴11安装在体壳6上部并通过上驱动丝杆10与第一减速机构1的输出轴连接，第一减速机构1输入轴连接第一伺服电机3；下支撑轴系由第二伺服电机2，第二减速机构4，下驱动丝杆9，轴8，三角杠杆12，下支撑轴13组成，其中，下支撑轴13固定连接在三角杠杆12前端，三角杠杆12通过销轴14与体壳6活动连接，三角杠杆12后端面与安装在体壳6下部的轴8接触连接，轴8通过下驱动丝杆9与第二减速机构4的输出轴连接，第二减速机构4的输入轴与第二伺服电机2连接。

体壳6右下端上装有移动机构，移动机构由转动轴7，齿轮，齿条组成，转动轴7安装在轴座16内，轴座16与体壳6固定连接，转动轴7下端固定连接齿轮15，齿轮15与固定在床身上的齿条啮合。第一，二伺服电机3，2与电气控制系统连接。

体壳6通过螺栓5等方式固定在机床的工作台或工件床身上，需要移动时松开螺栓5，转动轴7通过齿轮齿条即可实现中心架的位置移动；上支撑轴系由第一伺服电机3通过第一减速机构1和上驱动丝杆10，从而推动支撑轴11支撑工件轴颈。下支撑轴系由第二伺服电机2通过第二减速机构4和下驱动丝杆9、轴8调整三角杠杆12托持工件轴颈的位置。

在电气控制方面，水平方向上支撑轴定义为A轴，垂直方向下支撑轴系定义为Y轴。砂轮进刀轴为X轴。均采用同步控制，磨削时自动跟踪。

在SIEMENS 840D数控系统中打开板载信号，开放IDS和CALL FC21的功能，在NC程序中写入：

TRAILOF(A，B)

TRAILOF(Y，B)

TRAILOF(B，X)

TRAILON(B，X)

N1IDS＝1EVERY$A_IN[1]＝＝1DO FXS[Y]＝1FXST[Y]＝10POS[Y]＝-100FA[Y]＝100

N2IDS＝2EVERY$A_IN[2]＝＝1DO FXS[A]＝1FXST[A]＝6POS[A]＝-100FA[A]＝100

N3IDS＝3EVERY$A_IN[3]＝＝1DO FXS[Y]＝0FXS[A]＝0

N4IDS＝4EVERY$A_DBB[4]＝＝1DO TRAILON(A，B，1)

N5IDS＝5EVERY$A_DBB[4]＝＝2DO TRAILON(Y，B，1)

N6IDS＝6EVERY$A_DBB[4]＝＝4DO TRAILOF(A，B)TRAILOF(Y，B)

(注释：A，B，X，Y为数控轴名，A，X，Y都为实轴，B为虚拟轴。其中A和Y是第二通道轴，X为第一通道轴，B即分配到第一通道，又分配到第二通道。因为第二通道中的轴不能跟随通道一中的轴联动，故设置以虚拟轴。)

同时在PLC中去调用程序中所分配的地址，

当用扭矩控制时，我们即调用N1和N2步程序。此时中心架的A，Y轴都会以设定的扭矩顶在曲轴工件的轴颈上，将轴调整到合理的位置。若需撤销扭矩则调用N3程序。

当用位置控制时，我们通过CALL FC21功能调用N4和N5步程序。此时中心架的A，Y轴都会以1∶1关系跟随着X轴联动。即曲轴工件被磨削掉多少A，Y轴就会进多少。从而达到工件平衡，保证精度。若需撤销位置控制则调用N6程序。

按照上述控制原则，在工件安装调整时，可以利用扭距控制将工件调整到合理的状态，磨削过程中，利用位置控制使上支撑轴与下支撑轴自动同步跟踪控制完成工件的磨削。

Claims (3)

1.一种自动同步跟踪伺服中心架，包括体壳(6)、上支撑轴系、下支撑轴系、电气控制系统，其特征在于：所述上支撑轴系由第一伺服电机(3)，第一减速机构(1)，上驱动丝杆(10)，上支撑轴(11)组成，其中，上支撑轴(11)安装在体壳(6)上部并通过上驱动丝杆(10)与第一减速机构(1)的输出轴连接，第一减速机构(1)输入轴连接第一伺服电机(3)；所述下支撑轴系由第二伺服电机(2)，第二减速机构(4)，下驱动丝杆(9)，轴(8)，三角杠杆(12)，下支撑轴(13)组成，其中，下支撑轴(13)固定连接在三角杠杆(12)前端，三角杠杆(12)通过销轴(14)与体壳(6)活动连接，三角杠杆(12)后端面与安装在体壳(6)下部的轴(8)接触连接，轴(8)通过下驱动丝杆(9)与第二减速机构(4)的输出轴连接，第二减速机构(4)的输入轴与第二伺服电机(2)连接。

2.根据权利要求1所述的自动同步跟踪伺服中心架，其特征在于：所述体壳(6)右下端上装有移动机构；所述移动机构由转动轴(7)，齿轮(15)，齿条组成，转动轴(7)安装在轴座(16)内，轴座(16)与体壳(6)固定连接，转动轴(7)下端固定连接齿轮(15)，齿轮(15)与固定在床身上的齿条啮合。

3.根据权利要求1所述的自动同步跟踪伺服中心架，其特征在于：所述第一，二伺服电机(3，2)与电气控制系统连接。

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