CN2873409Y - 综合加工机的热补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型综合加工机的热补偿装置，是一种实时监控综合加工机热变位量而进行补偿的主轴或伺服轴热补偿装置，其包括若干温度传感器设置于综合加工机的热量产生位置或热集中位置、一温度卡用以撷取温度传感器所测得的温度数据，以及一控制器用以作系统监控、运算数据及控制补偿系统，该控制器包含有运算模块及可编程逻辑控制模块，由此对综合加工机的主轴及进给系统运转所造成的热量进行监控，并通过控制器系统运算来补偿主轴的热变位，以达成综合加工机加工精度的准确性。

Description

综合加工机的热补偿装置

技术领域

本实用新型系有关一种综合加工机的热补偿装置，特别指一种实时监控综合加工机主轴或伺服轴热变位量，并进行补偿动作以确保精密度的热补偿装置。

背景技术

公知的综合加工机发展趋势，是朝向主轴高转速、高速进给及CNC控制等研发方向，期有助于加工成本降低，并提升加工品质及产能。然而，综合加工机高转速主轴的马达、轴承等，高速进给系统的滚珠导螺杆或其它组件、装置运转时，均会产生一定的热量，造成综合加工机的主轴或进给系统结构温升，并产生热变位影响到实际上的加工精度，尤其是主轴或滚珠导螺杆的转速愈高时，其温升愈大热变位也愈大，因此，业界提出一种热变位补正的概念，利用补正技术可将综合加工机的误差降低，期以得到较佳的加工精度。

公知的热变位补正技术，是使用主轴油冷装置来冷却主轴运转时的发热量，其通常包括有一热交换机可排除综合加工机的热，一冷却油的输送管道连接于热交换机及主轴箱内，即能由冷却油携出主轴的热量，并在热交换机散热后进行循环冷却，由此减少主轴些许的热伸长量。但是，通过油冷装置冷却综合加工机的主轴，仍无法控制主轴加工中心点达到一定精确度，因为综合加工机的结构仍会因温度变化造成结构变形，所以，单一使用主轴油冷机的补正技术，难以确保主轴加工中心点可以达到一定的精确度范围。

实用新型内容

本实用新型主要目的，是提供一种综合加工机的热补偿装置，是一种实时监控综合加工机主轴或伺服轴热变位量，并进行补偿动作以确保精密度的热补偿装置，由此达成综合加工机切削加工精密化的功效。

依上述目的，本实用新型的实施内容是包括若干温度传感器、一温度卡及一控制器所组成，其中：该温度传感器可为热电偶式、电阻式、热敏电组式或其它形式的温度感测组件，乃装置于综合加工机的热量产生位置或热集中位置，例如主轴或伺服轴，将所测得的温度信号回馈给下述的温度卡；该温度卡是一种用以撷取温度传感器所测温度信号的装置，与上述的温度传感器构成连接；该控制器是用以作系统监控、运算数据及控制补偿系统，控制器包含有运算模块及可编程逻辑控制模块；由上述温度传感器、温度卡及控制器对综合加工机的主轴或进给系统运转所造成的热量进行监控，并通过控制器系统运算来补偿主轴或伺服轴的热变位，以达成综合加工机加工精度的准确性。

附图说明

图1为本实用新型综合加工机的正面示意图。

图2为本实用新型综合加工机的侧面示意图。

图3为本实用新型热补偿装置的结构示意图。

图4为本实用新型执行热补偿动作的方块示意图。

具体实施方式

参阅图1～4所示，本实用新型“综合加工机的热补偿装置”，是一种可以实时监控综合加工机100热变位量而进行补偿的主轴或伺服轴热补偿装置，其包括若干温度传感器1、一温度卡2及一控制器3所组成，且该控制器3包含有一运算模块4及一可编程逻辑控制模块5，其中：

温度传感器1，参阅图3所示，是一种可感测温度的电子组件，可为热电偶式、电阻式、热敏电组式或其它形式的温度感测组件，其装设于综合加工机100结构中热量发生位置或最聚集位置，包含装置于综合加工机100的主轴200选定处、伺服轴300及其它部位选定处(参阅图1及图2所示)，用以量测综合加工机100的机体温度，并能将所测得的温度信号回馈给下述的温度卡2读取；

温度卡2，参阅图3所示，是一种用以撷取温度传感器1所测温度信号的电子装置，与上述的温度传感器1构成电性连接，其包含有单芯片的处理运算，用来过滤其它噪声，以获得正确的温度数据，且温度卡2是与下述的控制器3连接；

控制器3，参阅图3所示，是用以作系统监控、运算数据及控制补偿系统，控制器3包含有下述的运算模块4及可编程逻辑控制模块5，通过控制器3可对综合加工机100的主轴200或伺服轴300运转所造成热量经过温度传感器1及温度卡2进行监控，并通过控制器3运算主轴200或伺服轴300的热变位量；

运算模块4，参阅图3所示，可计算出主轴200或伺服轴300的三维空间(X、Y、Z)热变位量，并使处理运算后的热补偿量传送至下述的可编程逻辑控制模块5，以进行实际的热变位补正；

可编程逻辑控制模块5，参阅图3所示，可执行上述运算模块4所运算的热变位量，对主轴200或伺服轴300实行热补偿量，补正其结构变形或位移，以确保主轴200或伺服轴300实际运转时，能保持一定精确度；

上述温度传感器1、温度卡2、控制器3、运算模块4及可编程逻辑控制模块5组成本实用新型的综合加工机的热补偿装置。

本实用新型执行主轴或伺服轴热补偿的方式，参阅图4所示，是由温度传感器1监测综合加工机的温度，再将所测得的温度信号回馈给温度卡2，并由温度卡2过滤其它噪声，以获得正确的温度数据。该温度数据并会被传送给所述的控制器3，由控制器3的运算模块4运算处理温度数据，计算出主轴200或伺服轴300的三维空间(X、Y、Z)热变位量，并将热变位量交由可编程逻辑控制模块5执行补偿动作，由此使主轴200或伺服轴300实际进行补正动作，以达成加工尺度精密功能。

上述具体实施方式仅用以说明本实用新型，而非限定本实用新型。

Claims (2)

1、一种综合加工机的热补偿装置，其特征在于，包括：

一温度传感器，为可感测温度的电子组件，装设于综合加工机结构中；

一温度卡，是撷取温度传感器所测温度信号的电子装置，与所述的温度传感器构成电性连接，其包含有单芯片，以处理运算过滤其它杂讯并获得温度数据；

一控制器，与温度卡连接，该控制器包含有：一运算模块及一可编程逻辑控制模块，所述的运算模块，可计算出三维空间的热变位量，并使处理运算后的热补偿量传送至所述的可编程逻辑控制模块；所述的可编程逻辑控制模块，可执行热变位量，并控制执行热补偿量，补正综合加工机的结构变形或位移。

2、如权利要求1所述的综合加工机的热补偿装置，其特征在于，所述温度传感器是设置于综合加工机的主轴或伺服轴。

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