CN102794672A - 综合加工机的进给轴热变位测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种综合加工机的进给轴热变位测量方法，应用于一个包括一个进给轴的综合加工机，该方法先组配多个温度感测器于该综合加工机的一个驱动轴承座、一个支撑轴承座及一个床台的至少其中一个，接着于该床台间隔设置多个试棒，并在相邻所述试棒的动作路径设置一个位移感测器，接着驱动该床台移动以使相对应的试棒邻近该位移感测器，最后利用一个撷取模组接收来自所述温度感测器的温度讯号及来自该位移感测器的位移讯号，并将代表该进给轴的温度及变形量的所述温度讯号及该位移讯号记录于该数据库中以供使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工机，特别是涉及一种综合加工机的进给轴热变位测量方法。
背景技术
现有的一种加工机的进给轴热变位测量方法，如中国台湾专利号M358692所示，是应用于一个加工机，该加工机具有一个可转动的进给轴，及一个安装于该进给轴并受该进给轴驱动而移动的床台，该测量方法是于该进给轴的尾端安装一个位移感测器，借由该位移感测器测量该进给轴加工时受热而于尾端产生的热变形信息，进而通过该热变形信息对该床台移动时的误差进行补偿。
然而，由于该进给轴于不同部位的受热变形程度并不相同，因此仅在该进给轴的尾端所测量到的热变形信息，不足以完全反映该床台的移动误差，而使该床台于补偿后仍有相当大的误差。
因此，现有另一种加工机的进给轴热变位测量方法，如日本专利公开号H11-254272所示，是于一个安装于一个进给轴并可移动的床台上方设置多个温度感测器以测量温度，并将测量到的温度数据输入一个运算单元中进行分析，以对该床台于移动时受到温度影响而产生的误差进行补偿。
然而，由于所述温度感测器距离该进给轴相当远，因此所测量到的温度数据与实际上该进给轴所受到的温度之间仍有误差，使得后续进行补偿时也同样具有误差而不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合加工机的进给轴热变位测量方法。
本发明综合加工机的进给轴热变位测量方法应用于一个综合加工机，该综合加工机包括一个机座、一个设置于该机座的驱动轴承座、一个设置于该机座并与该驱动轴承座间隔设置的支撑轴承座、一个转动地沿一条轴线穿设于该驱动轴承座及该支撑轴承座的进给轴、一个连接并驱动该进给轴转动的驱动马达，及一个安装于该进给轴并随该进给轴的转动而沿该轴线移动的床台，该测量方法包含下列步骤：
步骤一、先组配多个温度感测器于该驱动轴承座、该支撑轴承座及该床台的至少其中一个，
步骤二、沿平行该轴线的方向于该床台间隔设置受该床台连动的多个试棒，并将所述试棒相对一个基准位置的多个默认位置储存于一个控制模组的一个数据库中，且在相邻所述试棒的动作路径设置一个位移感测器，
步骤三、该控制模组由所述默认位置中选定一个作为选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动，以使相对应的试棒移向该选定位置而邻近该位移感测器，
步骤四、当相对应选定位置的试棒邻近该位移感测器时，利用一个电连接所述温度感测器、该位移感测器及该控制模组的撷取模组分别接收来自所述温度感测器的多个温度讯号及来自该位移感测器的一个位移讯号，并将代表该进给轴的温度的所述温度讯号及代表该进给轴的变形量的该位移讯号记录于该数据库中。
该测量方法还包含步骤五，该步骤五重复该步骤三及该步骤四直到相对应每一个默认位置的所述温度讯号及该位移讯号皆记录于该数据库中。
该综合加工机还包括一个设置于该机座上方的主轴座，该主轴座具有一个位于该床台上方并受该控制模组控制而相对该床台移动的移动件，该位移感测器安装于该移动件。
于该步骤三时，该控制模组先控制该移动件带动该位移感测器朝上移动脱离试棒移动路径，再由所述默认位置中选定该选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动以使相对应的试棒移向该选定位置，最后控制该移动件带动该位移感测器朝下移动以邻近相对应的试棒。
本发明综合加工机的进给轴热变位测量方法，应用于一个综合加工机，该综合加工机包括一个机座、一个设置于该机座的驱动轴承座、一个设置于该机座并与该驱动轴承座间隔设置的支撑轴承座、一个转动地沿一条轴线穿设于该驱动轴承座及该支撑轴承座的进给轴、一个连接并驱动该进给轴转动的驱动马达，及一个安装于该进给轴并随该进给轴的转动而沿该轴线移动的床台，该测量方法包含下列步骤：
步骤一、先组配一个温度感测器于该驱动轴承座、该支撑轴承座及该床台的其中一个，
步骤二、沿平行该轴线的方向于该床台间隔设置受该床台连动的多个试棒，并将所述试棒相对一个基准位置的多个默认位置储存于一个控制模组的一个数据库中，且在相邻所述试棒的动作路径设置一个位移感测器，
步骤三、该控制模组由所述默认位置中选定一个作为选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动，以使相对应的试棒移向该选定位置而邻近该位移感测器，
步骤四、当相对应选定位置的试棒邻近该位移感测器时，利用一个电连接该温度感测器、该位移感测器及该控制模组的撷取模组分别接收来自该温度感测器的一个温度讯号及来自该位移感测器的一个位移讯号，并将代表该进给轴的温度的该温度讯号及代表该进给轴的变形量的该位移讯号记录于该数据库中。
该测量方法还包含步骤五，该步骤五重复该步骤三及该步骤四直到相对应每一个默认位置的该温度讯号及该位移讯号皆记录于该数据库中。
该综合加工机还包括一个设置于该机座上方的主轴座，该主轴座具有一个位于该床台上方并受该控制模组控制而相对该床台移动的移动件，该位移感测器安装于该移动件。
于该步骤三时，该控制模组先控制该移动件带动该位移感测器朝上移动脱离试棒移动路径，再由所述默认位置中选定该选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动以使相对应的试棒移向该选定位置，最后控制该移动件带动该位移感测器朝下移动以邻近相对应的试棒。
本发明的有益效果在于：所述温度感测器能够视需求而不受限制地安装于该驱动轴承座、该支撑轴承座及该床台的任意位置，并搭配该位移感测器以分别记录代表该进给轴的温度及变形量，而能够得到详细的测量信息以供后续校正使用。
附图说明
图1是本发明综合加工机的进给轴热变位测量方法的一个较佳实施例的系统架构图，说明一个位移感测器相邻于一个位于左侧的试棒；
图2是该较佳实施例的系统方块图；
图3是该较佳实施例的流程图；
图4是一个类似于图1的视图，说明该位移感测器相邻于一个位于中央的试棒；
图5是一个类似于图1的视图，说明该位移感测器相邻于一个位于右侧的试棒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1、2、3，本发明综合加工机的进给轴热变位测量方法的一个较佳实施例应用于一个综合加工机2，该综合加工机2包括一个机座21、一个设置于该机座21的驱动轴承座22、一个设置于该机座21并与该驱动轴承座22间隔设置的支撑轴承座23、一个转动地沿一条轴线L穿设于该驱动轴承座22及该支撑轴承座23的进给轴24、一个连接并驱动该进给轴24转动的驱动马达25、一个安装于该进给轴24并随该进给轴24的转动而沿该轴线L移动的床台26，及一个设置于该机座21的上方的主轴座27，该主轴座27具有一个位于该床台26上方并相对该床台26于一个垂直方向Z移动的移动件271。
该测量方法包含下列步骤81～84。
于步骤81时，组配三个温度感测器3分别位于该驱动轴承座22、该支撑轴承座23及该床台26各自相邻该进给轴24的一侧。于本实施例中，所述温度感测器3为市售编号为AD590的温度感测器。
于步骤82时，沿平行该轴线L的方向于该床台26间隔设置受该床台26连动的三个试棒4，并将所述试棒4相对一个基准位置的多个默认位置进行储存，而储存于一个控制该移动件271沿该垂直方向Z移动的控制模组5的一个数据库51中，且于相邻所述试棒4的动作路径设置一个用以测量与相对应试棒4的距离的位移感测器6。于本实施例中，该位移感测器6安装于该移动件271，且为一种涡电流感测器，该基准位置为该驱动轴承座22的位置。
于步骤83时，该控制模组5控制该移动件271带动该位移感测器3沿该垂直方向Z朝上移动后(见图1中的假想线)，由所述默认位置中选定一个选定位置并驱使该驱动马达25驱动该床台26移动以使相对应的试棒4移向该选定位置，最后控制该移动件271带动该位移感测器6朝下移动以邻近相对应的试棒4。于本实施例中，该选定位置为相对应最左边的试棒4的默认位置。
于步骤84时，当相对应选定位置的试4邻近该位移感测器6时，利用一个电连接所述温度感测器3、该位移感测器6及该控制模组5的撷取模组7分别接收来自所述温度感测器3的三个温度讯号T及来自该位移感测器6的一个位移讯号P，并将代表该进给轴24的温度的所述温度讯号T及代表该进给轴24的变形量的该位移讯号P记录于该数据库51中。
于步骤85时，重复该步骤83及该步骤84直到相对应每一个默认位置的所述温度讯号T及该位移讯号P皆记录于该数据库51中。要说明的是，在重复该步骤83时，是先选取相对应中间的试棒4的默认位置(见图4)，而于下一次重复该步骤83时，再选取相对应最右边的试棒4的默认位置(见图5)。
如此一来，就能够于该数据库51中储存相对应不同默认位置的试棒4的该位移讯号P，及所述温度讯号T，因此在后续使用该数据库51时，就能够计算出该床台26于该进给轴24的不同位置时，该进给轴24相对应所产生的各种温度及热变形量变化，而提供详细的数据以供后续的补偿，对于减少热变形误差的产生，具有相当大的帮助。于本实施例中，驱动马达25驱动该床台26移动的预定距离可以按照进给轴24在一给定温度的情况下，各个试棒4之间的距离而确定；当温度偏离该给定温度时，驱动马达25驱动该床台26移动上述预定距离之后，试棒4会偏离该选定位置，从而可以测得位移感测器6与试棒4之间的距离。当然熟悉本领域技术者应知还有其它测量位移讯号P的方法，不以此为限。
值得一提的是，所述温度感测器3也能够视需求而以不同的数量设置于该驱动轴承座22、该支撑轴承座23及该床台26的至少其中一个，而提供更多位置的温度讯号T，并增设更多的试棒4而增加该进给轴24更多段的位移讯号P供参考，借此提供更详细的数据于该数据库51中以供后续补偿使用。
综上所述，所述温度感测器3能够视需求而不受限制地安装于该驱动轴承座22、该支撑轴承座23及该床台26的任意位置，并搭配该位移感测器6以分别记录代表该进给轴24的温度及变形量，而能够供后续校正补偿使用，相较于现有的加工机的进给轴热变位测量方法，本发明所测量到的所述温度讯号T及该位移讯号P更为靠近该进给轴24的实际状态，而得到更正确详实的信息以供后续补偿使用，所以确实能达成本发明的目的。
Claims (8)
1.一种综合加工机的进给轴热变位测量方法，应用于一个综合加工机，该综合加工机包括一个机座、一个设置于该机座的驱动轴承座、一个设置于该机座并与该驱动轴承座间隔设置的支撑轴承座、一个转动地沿一条轴线穿设于该驱动轴承座及该支撑轴承座的进给轴、一个连接并驱动该进给轴转动的驱动马达，及一个安装于该进给轴并随该进给轴的转动而沿该轴线移动的床台，其特征在于：该测量方法包含下列步骤：
步骤一、组配多个温度感测器于该驱动轴承座、该支撑轴承座及该床台的至少其中一个；
步骤二、沿平行该轴线的方向于该床台间隔设置受该床台连动的多个试棒，并将所述试棒相对一个基准位置的多个默认位置储存于一个控制模组的一个数据库中，且在相邻所述试棒的动作路径设置一个位移感测器；
步骤三、该控制模组由所述默认位置中选定一个作为选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动，以使相对应的试棒移向该选定位置而邻近该位移感测器；
步骤四、当相对应选定位置的试棒邻近该位移感测器时，利用一个电连接所述温度感测器、该位移感测器及该控制模组的撷取模组分别接收来自所述温度感测器的多个温度讯号及来自该位移感测器的一个位移讯号，并将代表该进给轴的温度的所述温度讯号及代表该进给轴的变形量的该位移讯号记录于该数据库中。
2.根据权利要求1所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：该测量方法还包含步骤五，该步骤五重复该步骤三及该步骤四直到相对应每一个默认位置的所述温度讯号及该位移讯号皆记录于该数据库中。
3.根据权利要求1所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：该综合加工机还包括一个设置于该机座上方的主轴座，该主轴座具有一个位于该床台上方并受该控制模组控制而相对该床台移动的移动件，该位移感测器安装于该移动件。
4.根据权利要求3所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：于该步骤三时，该控制模组先控制该移动件带动该位移感测器朝上移动脱离试棒移动路径，再由所述默认位置中选定该选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动以使相对应的试棒移向该选定位置，最后控制该移动件带动该位移感测器朝下移动以邻近相对应的试棒。
5.一种综合加工机的进给轴热变位测量方法，应用于一个综合加工机，该综合加工机包括一个机座、一个设置于该机座的驱动轴承座、一个设置于该机座并与该驱动轴承座间隔设置的支撑轴承座、一个转动地沿一条轴线穿设于该驱动轴承座及该支撑轴承座的进给轴、一个连接并驱动该进给轴转动的驱动马达，及一个安装于该进给轴并随该进给轴的转动而沿该轴线移动的床台，其特征在于：该测量方法包含下列步骤：
步骤一、组配一个温度感测器于该驱动轴承座、该支撑轴承座及该床台的其中一个；
步骤二、沿平行该轴线的方向于该床台间隔设置受该床台连动的多个试棒，并将所述试棒相对一个基准位置的多个默认位置储存于一个控制模组的一个数据库中，且在相邻所述试棒的动作路径设置一个位移感测器；
步骤三、该控制模组由所述默认位置中选定一个作为选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动，以使相对应的试棒移向该选定位置而邻近该位移感测器；
步骤四、当相对应选定位置的试棒邻近该位移感测器时，利用一个电连接该温度感测器、该位移感测器及该控制模组的撷取模组分别接收来自该温度感测器的一个温度讯号及来自该位移感测器的一个位移讯号，并将代表该进给轴的温度的该温度讯号及代表该进给轴的变形量的该位移讯号记录于该数据库中。
6.根据权利要求5所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：该测量方法还包含步骤五，该步骤五重复该步骤三及该步骤四直到相对应每一个默认位置的该温度讯号及该位移讯号皆记录于该数据库中。
7.根据权利要求5所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：该综合加工机还包括一个设置于该机座上方的主轴座，该主轴座具有一个位于该床台上方并受该控制模组控制而相对该床台移动的移动件，该位移感测器安装于该移动件。
8.根据权利要求7所述的进给轴热变位测量方法，其特征在于：于该步骤三时，该控制模组先控制该移动件带动该位移感测器朝上移动脱离试棒移动路径，再由所述默认位置中选定该选定位置并驱使该驱动马达驱动该床台移动以使相对应的试棒移向该选定位置，最后控制该移动件带动该位移感测器朝下移动以邻近相对应的试棒。
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