SE509586C2 - Anordning och metod för kompensering av deformationen av ett maskinelement och eventuella stödmedel - Google Patents

Description

Clï 10 15 20 30 509 586 ' Effekten av bytet är att en sådan slid inte kommer att uppvisa en passiv styvhet utan styvheten i bearbetningsområdet måste aktivt adderas av linjärmotorn i den slutna kretskonfigurationen för position. Bearbetningsområdet definieras hädanefter som området där bearbetningsmedlen används.

UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS MEST KÃNNETECKNANDE DRAG Syftet med föreliggande uppfinning är att erbjuda en anordning för kompensering av en icke plastisk deformation i maskiner, såsom svarvmaskiner, fräsar, slipmaskiner inkluderande centerless slipmaskiner, axiell borrning och arborrverk eller någon annan maskin som involverar linjär matning.

Syftet inkluderar överföring av matningsstyvheten av en sluten innefattande en linjärmotor i en linjärslid kretskonfiguration för position till bearbetningsomràdet (exv skärområdet) för en maskin genom kontinuerlig förändring av input för positionsreferensen till den slutna kretsen för position tillförd ström linjärmotorns genom mängden av (elektrisk) lindning för att kompensera för deformation av andra maskinelement än linjärsliden själv, deformationen hos sådana maskinelement som orsakas av den linjära matningsrörelsen hos linjärsliden och bearbetningsprocessen.

Kännetecknande drag hos anordningen är att en matningsslid och linjärmotor är anordnade med positionsäterkoppling i en sluten kretskonfiguration för position, och en deformation av ett maskinelement är anordnat att bli huvudsakligen kompenserat av en linjär förflyttning av ett andra maskinelement effektuerad av sagda linjärmotor och omfattningen av linjära förflyttningen är anordnad att vara baserad på strömvariationer i lindningen av sagda linjärmotor, som är orsakade av interaktionen. med ett bearbetningsmedel, när den utsätts för deformation, och 10 15 20 25 30 3 W iso9 ses linjärmotorn.

'- BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur -1 visar ett utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen. De streckade linjerna antyder anordningen i ett operationellt deformerat tillstånd, det vill säga anordningen är utsatt för en kraft från bearbetningsmedlet som är orsakad av den linjära matningen och som resulterar i en deformation.

Figur 2 visar ett exempel pà ett blockschema över en sluten kretskonfiguration för position enligt uppfinningen, som är anordnad att styra anordningens linjära rörelse. De streckade linjerna antyder anordningen i ett operationellt deformerat tillstànd, det vill säga anordningen är utsatt för en kraft från bearbetningsmedlet som är orsakad av den linjära matningen och som resulterar i en deformation.

Figur 3 visar kalibreringsläget i det fall att anordningen realiseras i. en centerless slipmaskin. De streckade linjerna antyder anordningen i ett operationellt deformerat tillstànd, det utsatt för en kraft fràn vill säga anordningen är bearbetningsmedlet som är orsakad av den linjära matningen och som resulterar i en deformation.

BESKRIVNING AV ETT FÖREDRAGET UTFÖRINGSEXEMPEL innefattar det föredragna Med hänvisning till figur 1 utföringsexemplet av anordningen först bearbetningsmedel 1, som är ansvarigt för själva bearbetningen. Bearbetningsmedlet 1 är fixerat till ett första maskinelement 2, som är anslutet till ett andra maskinelement 3. Det bör noteras att bearbetningsmedlet 1 till det andra maskinelementet 3, som kan fixeras direkt innefattar åtminstone en matningsslid 4 och en linjärmotor 5 anordnad med positionsáterkoppling i en sluten kretskonfiguration 10 15 20 25 30 509 sas 9 för position implementerad antingen som en krets eller som ett datorprogram i en vanlig dator. Ett exempel pá en lämplig sluten kretskonfiguration för position 6 visas i figur 2. Det andra maskinelementet 3 kan fixeras till underlaget eller till ett tredje maskinelement.

Anordningen kompenserar även för icke plastiska deformationer i det nödvändiga stödmedlet 7. Syftet med detta medel är primärt att möjliggöra bearbetning, exv för att hälla arbetsstycket på plats under bearbetningen. Det bör noteras att i vissa tillämpningar behöver inte stödmedlet 7 vara nödvändigt och i andra är det närvaro central för att uppnå syftet med uppfinningen, exv vid centerless slipningsprocesser.

Under användning kan maskinelementen 2, 3 och eventuella stödmedel 7 elastiskt deformeras pà grund av krafter med ursprung från bearbetningsmedlet 1. Första maskinelementet 2, som innefattar bearbetningsmedlet 1, flyttas av linjärmotorn 5 i riktningen för pilen A i figur l. Detta resulterar i en deformationskraft, markerad med en streckad pil B i figur 1.

Föreliggande uppfinning avser endast kompensering av elastiska deformationer. Deformationerna är anordnade att huvudsakligen kompenseras för av en linjär förflyttning av sagda andra maskinelement 13. Kompenseringen effektueras av åtminstone en linjärmotor* 5, son: kan 'vara. av standardtyp. Omfattningen. av linjära förflyttningen är relaterad till strömvariationer i lindningen i linjärmotorn 5, enligt grundläggande lagar om magnetism, eftersom deformationen är direkt proportionell mot kraften som utövas mot bearbetningsmedlet 1 och därmed är proportionell mot strömmen i lindningen i linjärmotorn 5.

Det bör noteras att kompenseringen är primärt avsedd att utföras pà en kontinuerlig basis. Emellertid, bör det noteras att 10 15 20 25 30 § 7 - §so9 see kompenseringen även kan utföras på en icke kontinuerlig basis.

Dessutom är matningssliden 4 och linjärmotorn 5 direkt anslutna.

Chnfattningen av kompensering som är genererad av den slutna kretskonfigurationen för position 6 kan skalas av en kompenseringsfaktor, som är anordnad att kunna sättas godtyckligt, men sätts företrädesvis mellan O och l. Om faktorn sätts till O sker ingen kompensering över huvud taget. Om den sätts till 1 erhålls full kompensering av en deformation. En resulterar i en negativ styvhet i faktor större än 1 bearbetningsomràdet. Kompenseringsfaktorn behöver inte nödvändigtvis vara konstant. Exempelvis, kan den vara en funktion av frekvens, strömmen i lindningarna, tidsderivatan av strömmen eller karaktäristika som avser aktiviteter i bearbetningsomrádet.

Om höga frekvenser är aktuella kan filtrering bli nödvändig.

Före användning av anordningen är kalibrering nödvändig. Syftet med kalibreringen är att finna karaktäristika hos det första maskinelementet 2, som innefattar bearbetningsmedlet l, och eventuella stödmedel 7. Detta uppnås genom att sätta maskinen i ett tillstànd där endast karaktäristika av det första maskinelementet 2, som innefattar bearbetningsmedlet 1, och eventuella stödmedel 7 är involverade, det vill säga maskinen är Nästa steg av inte laddad med material för bearbetning. kalibreringsprocessen är* att flytta bearbetningsmedlet 1 för kontakt med eventuella stödmedlet 7. Deformationsdata som avser förflyttning och ström i lindningen i linjärmotorn 5 lagras i ett minne, exv en look-up tabell, som kan lagras i slutna kretsen för position 6. Detta kan 'vidare exemplifieras i fallet med en centerless slipningsprocess som visas i figur 3. Figur 3 visar ett slipmedel 8 i kontakt med ett stödmedel 7 och krafterna A och B deformerar första maskinelementet 2 och stödmedlet 7. 509 586 ß Kalibrering utförs åtminstone en gång, men kan utföras när det bedöms vara nödvändigt. Kalibreringen tar även hand om icke linjära karaktäristika i första maskinelementet 1 ,och det eventuella stödmedlet 7.

Claims (6)

10 15 20 30 ä» - _2509 sas PATENTKRAV

1. Anordning för kompensering av en icke plastisk deformation av ett första maskinelement (2) och eventuella stödmedel (7), sagda första maskinelement (2) innefattar åtminstone bearbetningsmedel (1) och är fixerat till ett andra maskinelement (3) i linjär funktion åtminstone innefattande en. matningsslid (4) och en linjärmotor (5), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda matningsslid (4) och linjärmotor (5) är anordnade med positionsáterkoppling i en sluten kretskonfiguration för position (6): sagda deformation är anordnad att bli huvudsakligen kompenserad av en linjär förflyttning av sagda andra maskinelement (3) verkställd av sagda linjärmotor (5); och omfattningen av sagda linjära förflyttning är anordnad att vara baserad pâ strömvariationer i lindningen av sagda linjärmotor (5), som är orsakade av krafter utövade på sagda linjärmotor (5), sagda krafter' härrörande frân. deformationen av sagda första maskinelement (2) och sagda eventuella stödmedel (7).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda kompensation är anordnad att utföras pà kontinuerlig grund.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda matningsslid (4) och sagda linjärmotor (5) är direkt förbundna. 10 15 20 25 30 509 586 3”

4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sagda kompensation är styrd av en kompensationsfaktor, som är anordnad att kunna sättas godtyckligt, men är företrädesvis anordnad att sättas mellan 0 och 1.

5. Metod för kompensering av en icke plastisk deformation av ett första maskinelement (2) och eventuella stödmedel (7), sagda första maskinelement innefattar åtminstone bearbetningsmedel (l) och är fixerat till ett andra maskinelement (3) i linjär funktion åtminstone innefattande en matningsslid (4) och en linjärmotor (5), k ä n n e t e c k n a d a v, stegen: - generering av omfattningen av sagda linjära förflyttning baserad på strömvariationer i lindningen av sagda linjärmotor (5) från en sluten kretskonfiguration för position (6), och som är orsakade av' krafter' utövade pá sagda linjärmotor (5), sagda krafter härrörande fràn deformationen av sagda första maskinelement (2) och sagda eventuella stödmedel (7), - huvudsaklig kompensering av sagda deformation med sagda linjära förflyttning av sagda första maskinelement (2) effektuerad av sagda linjärmotor (5).

6. Metod för kalibrering av anordningen enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v, stegen: - att bringa anordningen till ett kalibreringstillstànd, - att förflytta sagda bearbetningsmedel (1) resulterande i en deformation av sagda första maskinelement (2) och eventuella stödmedel (7), relation till sagda linjära - att lagra data som står i förflyttning av sagda första maskinelement (2) och strömmen i 509 586 Q A» f lindningen av sagda linjärmotor (5) i lämpligt medel, som är anordnat att sända sagda data till sagda konfiguration (6).