CN114147540B - 一种数控机床旋转台误差的标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控机床旋转台误差的标定装置，涉及标定装置技术领域，包括支撑台，支撑台顶端活动嵌设有主轴，主轴的顶端适配安装有旋转台，旋转台的顶端开设有内腔，内腔的内部固定设有导向件，导向件的外部滑动套设有第一安装座，第一安装座的顶端均固定安装有加速度感应器，第一安装座的一侧固定设有装配部，装配部的外部滑动套设有第二安装座，第二安装座的一端固定安装有激光发生器；当旋转台旋转时，加速度感应器可对其加速度进行标定和补偿，同时激光发生器可对其偏移进行标定，从而改善了现有旋转台随着设备零部件磨损的加剧会向一侧偏移，同时旋转台的旋转加速度精度较差，不能精准的对工件进行加工，导致加工误差较大的问题。

Description

一种数控机床旋转台误差的标定装置

技术领域

本发明涉及标定装置技术领域，具体而言，涉及一种数控机床旋转台误差的标定装置。

背景技术

数控机床是数字控制机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

现有数控机床旋转台在进行旋转加工时，随着设备零部件磨损的加剧，会导致旋转台向一侧偏移，同时旋转台的旋转加速度精度较差，不能精准的对工件进行加工，导致加工误差较大。

发明内容

本发明公开了一种数控机床旋转台误差的标定装置，旨在改善现有旋转台随着设备零部件磨损的加剧会向一侧偏移，同时旋转台的旋转加速度精度较差，不能精准的对工件进行加工，导致加工误差较大的问题。

本发明采用了如下方案：

一种数控机床旋转台误差的标定装置，包括支撑台，所述支撑台顶端活动嵌设有主轴，所述主轴的顶端适配安装有旋转台，所述旋转台的顶端开设有内腔，所述内腔的内部固定设有导向件，所述导向件的外部滑动套设有第一安装座，所述第一安装座的顶端均固定安装有加速度感应器，所述第一安装座的一侧固定设有装配部，所述装配部的外部滑动套设有第二安装座，所述第二安装座的一端固定安装有激光发生器。

作为进一步改进，所述内腔的数量为至少两个，且两个内腔关于所述主轴对称设置。

作为进一步改进，所述主轴的外部固定套设有第一驱动齿盘，所述支撑台的顶部边侧活动安装有第二驱动齿盘，且所述第一驱动齿盘与第二驱动齿盘啮合连接。

作为进一步改进，所述支撑台底部的一侧固定安装有驱动电机，且所述驱动电机的输出端与第二驱动齿盘轴心处设置的转杆适配。

作为进一步改进，所述内腔一端设有压紧件，且所述压紧件与导向件套接，另一端固定设有限位块。

作为进一步改进，所述压紧件为压紧弹簧。

作为进一步改进，所述支撑台的两侧均固定设有侧限位架，所述侧限位架的内部滑动套设有镜架杆体，所述镜架杆体的一侧固定安装有反射镜片。

作为进一步改进，所述镜架杆体的另一侧固定设有刻度板，所述侧限位架的一侧适配连接有紧固件。

作为进一步改进，所述紧固件为固定螺杆。

作为进一步改进，所述旋转台的顶端还设置有光栅转角信号采集台，所述旋转台的底端固定设有加速度信号采集模块。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本申请的数控机床旋转台误差的标定装置，通过在第一安装座上安装加速度感应器和第二安装座上安装激光发生器；当旋转台旋转时，加速度感应器可对其加速度进行标定和补偿，同时激光发生器可对其偏移进行标定，从而改善现有了旋转台随着设备零部件磨损的加剧会向一侧偏移，同时旋转台的旋转加速度精度较差，不能精准的对工件进行加工，导致加工误差较大的问题。和现有技术相比，本申请的优点是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明支撑台的结构示意图；

图3为本发明旋转台的内部结构示意图；

图4为本发明第一安装座的放大结构示意图；

图5为本发明中侧限位架的放大结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本发明第一实施例提供一种数控机床旋转台误差的标定装置，包括支撑台1，支撑台1顶端中部通过嵌设的轴承活动安装有主轴7，主轴7的顶端固定安装有旋转台2，旋转台2的顶端两侧固定开设有内腔3，且两个内腔3关于主轴7对称设置，内腔3的内部固定设有导向件10，导向件10的外部滑动套设有第一安装座12，第一安装座12的顶端均固定安装有加速度感应器13，加速度感应器13可对在旋转过程中的旋转台2的加速度进行标定和补偿。

在本实施例中，内腔3内的一端设有压紧件11，且压紧件11与导向件10套接，压紧件11优选为压紧弹簧，当压紧弹簧被压紧时可通过其反弹力恢复，并带动导向件10移动从而使第一安装座12滑动；另一端固定设有限位块，限制导向件10的位置偏移，

在本实施例中，第一安装座12的一侧固定连接有装配部14，装配部14的外部滑动套设有第二安装座15，第二安装座15的一端固定安装有激光发生器16，激光发生器16发生的光束可用于对旋转台2的偏移进行标定。

在本实施例中，支撑台1的两侧均固定设有侧限位架4，侧限位架4的内部滑动套设有镜架杆体17，镜架杆体17的一侧固定安装有反射镜片18，当激光发生器16发生光束通过反射镜片18的反射下被设置在支撑台1顶部的捕捉器捕捉，通过两侧记录捕捉器的位点是否一致可判断主轴7是否发生偏移，从而判断旋转台2是否偏移。

进一步地，镜架杆体17的另一侧固定设有刻度板19，可以起到刻度参考的作用；侧限位架4的一侧适配连接有紧固件20，紧固件20优选为固定螺杆，固定螺杆通过旋合拧紧的方式，固定侧限位架4在支撑台1上的位置。紧固件20还可以为螺栓、螺柱和螺丝等，本实施新型不做具体限定。

进一步地，主轴7的外部固定套设有第一驱动齿盘5，支撑台1的顶部边侧活动安装有第二驱动齿盘8，底部的一侧固定安装有驱动电机9，且驱动电机9的输出端与第二驱动齿盘8轴心处设置的转杆适配；第一驱动齿盘5与第二驱动齿盘8啮合连接，当驱动电机9开启时第二驱动齿盘8转动并带动第一驱动齿盘5啮合转动，从而带动旋转台2转动。

在本实施例中，旋转台2的顶端还设置有光栅转角信号采集台6，旋转台2的底端固定设有加速度信号采集模块，且加速度信号采集模块可以实时采样加速度计的输出信号，光栅转角信号采集台6可以实时采样光栅的转角输出信号，通过旋转机构的规律性旋转可得到加速度计的动态连续输出与旋转机构旋转角之间的关系。

具体使用时，本发明一种数控机床旋转台2误差的标定装置，支撑台1设置在机床台架上，旋转台2按照以下的规律进行旋转：旋转角速率w，并在0°-360°范围内正反整周旋转，即以旋转角速率w从0°运动到360°，然后再以-w的旋转角速率从360°运动到0，这样既能确保系统有完整的频率分量输入，使得误差估计准确，同时也可以避免使用导电滑环，降低成本，提高可靠性，旋转台2、光栅转角信号采集台6、加速度感应器13随主轴7的旋转而旋转，驱动电机9为力矩电机，电机控制系统可以控制力矩电机按照一定的规律旋转，并把得到加速度计的动态连续输出与旋转机构旋转角之间的关系代入加速度计的通用输出模型，可得到加速度计相对于旋转角的输出模型，其中输出误差包括零偏、比例系数误差、比例系数非线性误差和交叉耦合误差，根据加速度计相对于旋转角的输出模型，将实时采样的光栅转角输出信息作为参数估计模型的输入，两个加速度感应器13的采样值作为参数估计模型的输出，同时测量主轴7偏差时，旋转台2进行旋转，第一安装座12和第二安装座15在导向件10上由于向心力的作用滑动；且激光发生器16发生光束通过反射镜片18的反射下被设置在支撑台1顶部的捕捉器捕捉，通过两侧记录捕捉器的位点是否一致即可判断主轴7是否发生偏移，同时根据位点的距离，判断偏移的大小。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，包括支撑台，所述支撑台顶端活动嵌设有主轴，所述主轴的顶端适配安装有旋转台，所述旋转台的顶端开设有内腔，所述内腔的内部固定设有导向件，所述导向件的外部滑动套设有第一安装座，所述第一安装座的顶端均固定安装有加速度感应器，所述第一安装座的一侧固定设有装配部，所述装配部的外部滑动套设有第二安装座，所述第二安装座的一端固定安装有激光发生器；

所述旋转台的顶端还设置有光栅转角信号采集台，所述旋转台的底端固定设有加速度信号采集模块；所述内腔的数量为至少两个，且两个内腔关于所述主轴对称设置；

所述内腔一端设有压紧件，且所述压紧件与导向件套接，另一端固定设有限位块；

所述支撑台的两侧均固定设有侧限位架，所述侧限位架的内部滑动套设有镜架杆体，所述镜架杆体的一侧固定安装有反射镜片。

2.根据权利要求1所述的数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，所述主轴的外部固定套设有第一驱动齿盘，所述支撑台的顶部边侧活动安装有第二驱动齿盘，且所述第一驱动齿盘与第二驱动齿盘啮合连接。

3.根据权利要求2所述的数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，所述支撑台底部的一侧固定安装有驱动电机，且所述驱动电机的输出端与第二驱动齿盘轴心处设置的转杆适配。

4.根据权利要求1所述的数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，所述压紧件为压紧弹簧。

5.根据权利要求1所述的数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，所述镜架杆体的另一侧固定设有刻度板，所述侧限位架的一侧适配连接有紧固件。

6.根据权利要求5所述的数控机床旋转台误差的标定装置，其特征在于，所述紧固件为固定螺杆。

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