CN208557116U - 机床实时精度补偿系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种机床实时精度补偿系统，包括有主控单元、传动控制补偿系统、工件进给补偿系统；传动控制补偿系统包括有打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、电机、由电机驱动的直线轴和打磨轮，直线轴沿X轴向延伸设置；还包括有打磨轮位置X轴向偏差测距传感器，电机连接有用于驱动其沿X轴向位移的X轴向位移补偿驱动装置；工件进给补偿系统包括有进给驱动单元、进给目的位置测距传感器及进给距离差补偿控制单元；所述电机、打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、进给距离差补偿控制单元分别连接于主控单元。藉此，从打磨轮的主轴热误差补偿、工件进给误差补偿来实现对磨床的实时精度补偿，提高了打磨加工精度，也提高了打磨轮的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及机床加工领域技术，尤其是指一种机床实时精度补偿系统。
背景技术
在机加工领域，其主轴由于机床加工时环境温度变化，会造成热变形，对于直线轴而言，其长度可能会发生变化；现有技术中，有些是利用冷却方式来减少主轴的热伸长量，但是，仍会出现打磨位置偏差等问题，一方面，难以满足要求较高的产品表面打磨加工精度，另一方面，打磨轮也容易局部受损，导致其使用寿命降低。
因此，本实用新型专利申请中， 申请人精心研究了一种新的技术方案，其主要针对磨床，对磨床加工进行实时补偿控制，以解决上述问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种机床实时精度补偿系统，其从打磨轮的主轴热误差补偿、工件进给误差补偿来实现对磨床的实时精度补偿，提高了打磨加工精度，也提高了打磨轮的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
一种机床实时精度补偿系统，包括有主控单元、传动控制补偿系统、工件进给补偿系统，所述主控单元分别连接于传动控制补偿系统、工件进给补偿系统；
所述传动控制补偿系统包括有打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、电机、由电机驱动的直线轴和安装于直线轴上的打磨轮，直线轴沿X轴向延伸设置，在直线轴的一侧设置有用于摆放工件的工作台；还包括有用于实时监测打磨轮与工作台的X轴向间距的打磨轮位置X轴向偏差测距传感器，所述电机连接有用于驱动其沿X轴向位移的X轴向位移补偿驱动装置；所述电机、打磨轮位置X轴向偏差测距传感器、X轴向位移补偿驱动装置分别连接于打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元；
所述工件进给补偿系统包括有进给驱动单元、进给目的位置测距传感器及进给距离差补偿控制单元，其中，进给距离差补偿控制单元分别连接于进给驱动单元、进给目的位置测距传感器；
所述电机、打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、进给距离差补偿控制单元分别连接于主控单元。
作为一种优选方案，还包括有工具磨损补偿系统，所述工具磨损补偿系统包括有打磨轮磨损补偿控制单元、用于监测打磨轮的表面与工作台在Y轴向的间距的打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器、用于驱动电机沿Y轴向位移的打磨轮磨损补偿驱动装置；所述打磨轮磨损补偿控制单元分别连接于打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器、打磨轮磨损补偿驱动装置；所述打磨轮磨损补偿控制单元连接于前述主控单元。
作为一种优选方案，所述工具磨损补偿系统还包括有压力传感器，压力传感器连接于前述打磨轮磨损补偿控制单元。
作为一种优选方案，还包括有人机交互界面，人机交互界面连接于前述主控单元。
作为一种优选方案，所述进给驱动单元包括有X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元，所述进给目的位置测距传感器包括有X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器；进给距离差补偿控制单元分别连接于X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元、X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是从打磨轮的主轴热误差补偿、工件进给误差补偿来实现对磨床的实时精度补偿，提高了打磨加工精度，也提高了打磨轮的使用寿命。以及，工具磨损补偿系统可以起到实时调节打磨轮与工件接触情况的作用，从而，有利于提高工件表面的打磨处理效果。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型之实施例的控制系统连接框图；
图2是本实用新型之实施例的大致结构示意图。
附图标识说明：
1、主控单元
2、电机
3、直线轴
4、打磨轮
5、打磨轮位置X轴向偏差测距传感器
6、X轴向位移补偿驱动装置
7、打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元
8、进给驱动单元
9、进给目的位置测距传感器
10、进给距离差补偿控制单元
11、打磨轮磨损补偿控制单元
12、打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器
13、打磨轮磨损补偿驱动装置
14、压力传感器
15、人机交互界面
16、升降控制装置
17、工作台。
具体实施方式
请参照图1至图2所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体结构，
一种机床实时精度补偿系统，包括有主控单元1、传动控制补偿系统、工件进给补偿系统，所述主控单元1分别连接于传动控制补偿系统、工件进给补偿系统；还包括有人机交互界面15，人机交互界面连接于前述主控单元1。
所述传动控制补偿系统包括有打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、电机2、由电机2驱动的直线轴3和安装于直线轴3上的打磨轮4，直线轴3沿X轴向延伸设置，在直线轴3的一侧设置有用于摆放工件的工作台17；还包括有用于实时监测打磨轮4与工作台17的X轴向间距的打磨轮位置X轴向偏差测距传感器5，所述电机2连接有用于驱动其沿X轴向位移的X轴向位移补偿驱动装置6；所述电机2、打磨轮位置X轴向偏差测距传感器5、X轴向位移补偿驱动装置6分别连接于打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元7；
所述工件进给补偿系统包括有进给驱动单元8、进给目的位置测距传感器9及进给距离差补偿控制单元10，其中，进给距离差补偿控制单元10分别连接于进给驱动单元8、进给目的位置测距传感器9；具体而言：所述进给驱动单元包括有X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元，所述进给目的位置测距传感器包括有X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器；进给距离差补偿控制单元分别连接于X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元、X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器。X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元均可设计为气缸驱动式。对于达到工作台上目的位置的工件，一般还需利用机械手将工件压持定位于工作台上，以避免在打磨作业时工件发生位移。
所述电机2、打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元7、进给距离差补偿控制单元10分别连接于主控单元1。
还包括有工具磨损补偿系统，所述工具磨损补偿系统包括有打磨轮磨损补偿控制单元11、用于监测打磨轮的表面与工作台在Y轴向的间距的打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器12、用于驱动电机2沿Y轴向位移的打磨轮磨损补偿驱动装置13；所述打磨轮磨损补偿控制单元11分别连接于打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器12、打磨轮磨损补偿驱动装置13；所述打磨轮磨损补偿控制单元11连接于前述主控单元1。通常，所述工具磨损补偿系统还包括有压力传感器14，压力传感器14连接于前述打磨轮磨损补偿控制单元11，可以通过压力传感器14的反馈，从而，对打磨轮4位置进行微调。在打磨接触过程中，由压力传感器14反馈打磨轮4与工件的表面之间的接触压力，所述打磨轮磨损补偿控制单元11控制打磨轮磨损补偿驱动装置13进行微调。
本实施例中，X轴向位移补偿驱动装置6是安装于打磨轮磨损补偿驱动装置13上，X轴向位移补偿驱动装置6是驱动电机2、直线轴3及打磨轮整体沿X轴向位移，电机2通过安装座与X轴向位移补偿驱动装置6连接，安装座上设置有用于微调电机2的沿Z轴向升降位置的升降控制装置16，所述升降控制装置16也电性连接于前述主控单元1。
依据实际加工需要，也可以在直线轴3上间距式安装多个打磨轮4，打磨轮各自不同，以实现沿X轴向对工件进行两次以上的不同精细程度的打磨作业，通过多次打磨工序，提高对工件的打磨处理效果，由于单次打磨加工微量，对打磨轮的磨损以及受到Y轴向、Z轴向的位移影响相对会更小，这样，对打磨轮耐用性有所改善。当然，对于设置有两个以上打磨轮的情形，工作台上相应设置有两个以上的工位，前述X轴向进给驱动单元通常需设置多段，以各自独立控制不同段的行程。
综上所述，本实用新型的设计重点在于，其主要是从打磨轮的主轴热误差补偿、工件进给误差补偿来实现对磨床的实时精度补偿，提高了打磨加工精度，也提高了打磨轮的使用寿命。以及，工具磨损补偿系统可以起到实时调节打磨轮与工件接触情况的作用，从而，有利于提高工件表面的打磨处理效果。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种机床实时精度补偿系统，其特征在于：包括有主控单元、传动控制补偿系统、工件进给补偿系统，所述主控单元分别连接于传动控制补偿系统、工件进给补偿系统；
所述传动控制补偿系统包括有打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、电机、由电机驱动的直线轴和安装于直线轴上的打磨轮，直线轴沿X轴向延伸设置，在直线轴的一侧设置有用于摆放工件的工作台；还包括有用于实时监测打磨轮与工作台的X轴向间距的打磨轮位置X轴向偏差测距传感器，所述电机连接有用于驱动其沿X轴向位移的X轴向位移补偿驱动装置；所述电机、打磨轮位置X轴向偏差测距传感器、X轴向位移补偿驱动装置分别连接于打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元；
所述工件进给补偿系统包括有进给驱动单元、进给目的位置测距传感器及进给距离差补偿控制单元，其中，进给距离差补偿控制单元分别连接于进给驱动单元、进给目的位置测距传感器；
所述电机、打磨轮位置X轴向偏差补偿控制单元、进给距离差补偿控制单元分别连接于主控单元。
2.根据权利要求1所述的机床实时精度补偿系统，其特征在于：还包括有工具磨损补偿系统，所述工具磨损补偿系统包括有打磨轮磨损补偿控制单元、用于监测打磨轮的表面与工作台在Y轴向的间距的打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器、用于驱动电机沿Y轴向位移的打磨轮磨损补偿驱动装置；所述打磨轮磨损补偿控制单元分别连接于打磨轮位置Y轴向偏差测距传感器、打磨轮磨损补偿驱动装置；所述打磨轮磨损补偿控制单元连接于前述主控单元。
3.根据权利要求2所述的机床实时精度补偿系统，其特征在于：所述工具磨损补偿系统还包括有压力传感器，压力传感器连接于前述打磨轮磨损补偿控制单元。
4.根据权利要求1所述的机床实时精度补偿系统，其特征在于：还包括有人机交互界面，人机交互界面连接于前述主控单元。
5.根据权利要求1所述的机床实时精度补偿系统，其特征在于：所述进给驱动单元包括有X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元，所述进给目的位置测距传感器包括有X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器；进给距离差补偿控制单元分别连接于X轴向进给驱动单元、Y轴向进给驱动单元、X轴向进给目的位置测距传感器、Y轴向进给目的位置测距传感器。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110666600A (zh) * | 2019-04-09 | 2020-01-10 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 变轨外花键加工装置及方法 |
| CN110900343A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 苏州嘉睦碧晟建筑装饰有限公司 | 一种石板打磨抛光加工控制系统 |
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