CN206578605U - 一种加工机热变位补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工机热变位补偿装置，包括温度补偿模组、温度感测器、控制器、切削加工中心机和输入输出通讯模组；温度感测器的输出端电连接温度讯号处理单元的输入端，处理器的输出端分别电连接输入输出通讯模组、温度补偿模型、显示元件、操作单元和资讯传输信号的输入端；本加工中心热变位补偿装置，切削加工中心机的待测量位置的三维方向上皆配置一温度感测器及分别对分个温度传感器搭配一热变位补偿值，所以用户无需自行撰写温度补偿程序，具有更简便的功效，另外，因为运算程序配合温度补偿模型可以针对不同温度计算出补偿值，所以补偿效果精准，相对能够使加工精密更为提高。

Description

一种加工机热变位补偿装置

技术领域

本实用新型涉及加工机设备技术领域，具体是一种加工机热变位补偿装置。

背景技术

切削加工中心机的使用具有快速性与精密性，因此能够使加工成本降低且提升加工品质。然而在高速运转下，互相接触的组件或机构会产生高热而造成热变形或位移，特别是主轴或进给系统的热变位更是明显，如此会使得加工精度降低，传统热变位的补偿方式是针对容易产生高温的组件或位置加设冷却装置。然而对加工中心机的主轴而言，因为加工过程其为高速转动，因此冷却装置不适合加装于主轴上。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种加工机热变位补偿装置，具有提高加工精度的特点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种加工机热变位补偿装置，包括温度补偿模组、温度感测器、控制器、切削加工中心机和输入输出通讯模组，所述切削加工中心机上设有温度感测器，温度感测器的输出端电连接温度补偿模组的输入端，温度补偿模组的输出端电连接输入输出通讯模组的输入端，输入输出通讯模组电连接控制器；所述温度感测器的输出端电连接温度讯号处理单元的输入端，温度讯号处理单元的输出端电连接处理器的输入端，处理器的输出端分别电连接输入输出通讯模组、温度补偿模型、显示元件、操作单元和资讯传输信号的输入端，资讯传输信号的输出端电连接数据库的输入端；所述处理器的输入端电连接记忆体单元和温度补偿模型的输入端。

作为本实用新型进一步的方案：所述数据库包括三个温度补偿模型。

作为本实用新型进一步的方案：所述切削加工中心机受控于控制器。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本加工机热变位补偿装置，热变位补偿量可经由一个能够与各式控制器联机之输入输出通讯模组传送到该控制器，使得控制器在获得该热变位补偿量后进一步修正加工进给量，具有操作简便及提高加工精确度的效果，切削加工中心机的待测量位置的三维方向上皆配置一温度感测器及分别对分个温度传感器搭配一热变位补偿值，即可补正方向的热变位偏移量，如此主轴可以更精确地移动到加工位置并且进行准确的加工动作，温度补偿模组对每一型的切削加工中心机皆提供至少一组温度补偿模型及一运算程序，所以用户无需自行撰写温度补偿程序，具有更简便的功效，另外，因为运算程序配合温度补偿模型可以针对不同温度计算出补偿值，所以补偿效果精准，相对能够使加工精密更为提高。

附图说明

图1为本实用新型的切削加工中心机的结构示意图；

图2为本实用新型的元件连接关系图一；

图3为本实用新型的元件连接关系图二；

图4为本实用新型的测量与讯号传输的方块图；

图5为本实用新型的温度补偿控制方块图。

图中：10-温度补偿模组；12-温度感测器；14-控制器；20-切削加工中心机；30-输入输出通讯模组；42-处理器；44-温度讯号处理单元；46-记忆体单元；47-第一温度补偿模型；48-显示元件；49-操作单元；51-资讯传输信号；60-数据库；62-第二温度补偿模型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-5，本实用新型实施例中，一种加工机热变位补偿装置，包括温度补偿模组10、温度感测器12、控制器14、切削加工中心机20和输入输出通讯模组30，切削加工中心机20上设有温度感测器12，切削加工中心机20之热变位补偿装置，其具有一输入输出通讯模组30能够与各型式的控制器联机，达到使用方便的功效，温度感测器12可以取得热变形温度及放大讯号，温度感测器12的输出端电连接温度补偿模组10的输入端，温度补偿模块10还可以包含一信息传输单元52，其可以是各式的连接接口，例如RS232接口、USB接口、并行端口接口，或其他同样具有能够传输数字数据之接口。该信息传输单元52系电性耦接一外部数据库60。该外部数据库60建置复数的第二温度补偿模型62，温度补偿模组10的输出端电连接输入输出通讯模组30的输入端，输入输出通讯模组30输出热变位补偿量，输入输出通讯模组30电连接控制器14，输入输出通讯模组30可以具有一个或多个不同形式的接口，这些接口能够与目前市面常见之控器制14资料线相接，控制器14修正热変位之偏移量，切削加工中心机20受控于控制器14；温度感测器12的输出端电连接温度讯号处理单元44的输入端，温度讯号处理单元44的输出端电连接处理器42的输入端，温度讯号处理单元44进行讯号A/D转换，用以接收温度感测器12所输出的讯号并进行模拟/数字转换，此外还可以放大讯号及过滤噪声，处理器42计算及产生热变位补偿量，其中处理器42具有接收讯号以及运算功能，处理器42的输出端分别电连接输入输出通讯模组30、第一温度补偿模型47、显示元件48、操作单元49和资讯传输信号51的输入端，显示元件48显示量测温度，显示热变形量，其中显示元件48用以显示温度讯号及或热变位补偿量，以及其他关于切削加工中心机的信息，操作单元49可以切换该显示元件48的显示内容，资讯传输信号51的输出端电连接数据库60的输入端，还可以经由资讯传输信号51将处理器42所计算及产生的补偿值量测温度值及故障讯息，传送到该外部计算机加以观察或记录以利日后追踪/分析之用，数据库60包括三个第二温度补偿模型62；处理器42的输入端电连接记忆体单元46和温度补偿模型47的输入端，一外部计算机或一数据库链接并下载经处理过的第一温度补偿模型47，藉此使得该装置的使用更符合实际需求，第一温度补偿模型47系为温度与热变位补偿量所构成的一个系数或是一个数对。

综上所述：该加工机热变位补偿装置，经温度补偿模组10分析、运算后产生一热变位补偿量后，经输入输出通讯模组30传送到控制器14，然后再由控制器14下藉指令补偿切削加工中心机20的加工量，温度感测器12在取得切削加工中心机的热变位温度之后，将热变位温度传送给温度讯号处理单元44，此时的温度讯号处理单元44可以进行模拟/数字转换(A/D转换)，使热变位温度讯号形成数字化讯号。然后再配合放大器(未显示)将讯号放大，以及搭配过滤器滤除噪声，热变位补偿量经由输入输出通讯模组30输出到控制器14，并且利用该热变位补偿量来补偿切削加工中心机的主轴或伺服进给轴的进给量，以修正因热变位而产生之偏移量，第一温度补偿模型47来进行分析计算，并藉此获得一热变位补偿量，而该热变位补偿量可经由一个能够与各式控制器14联机之输入输出通讯模组30传送到该控制器14，使得控制器14在获得该热变位补偿量后进一步修正加工进给量，具有操作简便及提高加工精确度的效果，切削加工中心机的待测量位置的三维方向上皆配置一温度感测器12及分别对分个温度传感器搭配一热变位补偿值，即可补正方向的热变位偏移量，如此主轴可以更精确地移动到加工位置并且进行准确的加工动作，由于温度补偿模组10对每一型的切削加工中心机皆提供至少一组第二温度补偿模型62及一运算程序，所以用户无需自行撰写温度补偿程序，具有更简便的功效，另外，因为运算程序配合第二温度补偿模型62可以针对不同温度计算出补偿值，所以补偿效果精准，相对能够使加工精密更为提高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种加工机热变位补偿装置，包括温度补偿模组（10）、温度感测器（12）、控制器（14）、切削加工中心机（20）和输入输出通讯模组（30），其特征在于：所述切削加工中心机（20）上设有温度感测器（12），温度感测器（12）的输出端电连接温度补偿模组（10）的输入端，温度补偿模组（10）的输出端电连接输入输出通讯模组（30）的输入端，输入输出通讯模组（30）电连接控制器（14）；所述温度感测器（12）的输出端电连接温度讯号处理单元（44）的输入端，温度讯号处理单元（44）的输出端电连接处理器（42）的输入端，处理器（42）的输出端分别电连接输入输出通讯模组（30）、第一温度补偿模型（47）、显示元件（48）、操作单元（49）和资讯传输信号（51）的输入端，资讯传输信号（51）的输出端电连接数据库（60）的输入端；所述处理器（42）的输入端电连接记忆体单元（46）和温度补偿模型（62）的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种加工机热变位补偿装置，其特征在于：所述数据库（60）包括三个第二温度补偿模型（62）。

3.根据权利要求1所述的一种加工机热变位补偿装置，其特征在于：所述切削加工中心机（20）受控于控制器（14）。