位置檢測控制裝置的製作方法
2023-10-04 00:27:14
專利名稱：位置檢測控制裝置的製作方法
位置檢測控制裝置所屬領域本發明是屬於加工機械進給系統的位置檢測裝置，尤其適用於普通平旋盤的滑塊 直線進給位置檢測裝置。
背景技術：
在目前工具機領域中，對迴轉進給轉換為直線進給的直線位置檢測，主要有直接檢 測和間接檢測兩種。直接檢測主要手段有刻度尺檢測、同步感應尺檢測、磁柵或光柵尺檢測等。工作 方式是在與直線運動方向平行的方向上固定安裝測量用定尺，在直線移動的部件上安裝測 量用滑尺，通過比較滑尺與定尺的相對移動量，實現進給傳動的直線位置檢測和控制。其中 刻度尺檢測適用於手動進給系統。其他可用於數顯、數控系統。間接檢測主要手段有刻度盤檢測、圓柵尺檢測等。主要用於因結構原因無法實現 直接檢測的場合。工作方式是在迴轉進給傳動鏈的前端設置傳動軸迴轉角度測量元件，通 過測量傳動軸迴轉角度的數量轉化成直線移動部件的直線移動距離，從而實現對直線位置 檢測和控制。刻度盤檢測適用於手動進給系統，在其測量系統中，需對傳動軸迴轉的圈數、 度數、分數、秒數，進行分別檢測，但其機械結構複雜，類似於鐘錶機構。圓柵尺檢測用於數 控系統，要求配置數控系統，方可實現其功能。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中，間接檢測手段的不足，設計一種適用於未安裝 數控系統的，較刻度盤檢測機構更加簡單、可靠的檢測手段。本發明所說的直線進給運動位置檢測控制裝置，主要由傳動機構和位置檢測機構 兩部分構成。其構成是，傳動機構包括絲槓傳動機構和齒輪傳動機構；位置檢測機構包括 開關信號計數裝置和開關電信號處理系統。絲槓傳動機構實現迴轉運動對直線運動的轉換 (將迴轉進給轉變為直線進給)，其傳動方式可以是螺紋絲槓傳動或T型絲槓傳動，也可以 是滾珠絲槓傳動，絲杆傳動機構與齒輪轉動機構相連。齒輪傳動機構可以由一組或一組以 上的齒輪組件構成，可以包括直齒輪傳動、斜齒輪傳動、傘齒輪傳動等，具有固定的傳動比。 位置檢測機構包括開關信號計數裝置和開關電信號處理電路，開關信號計數裝置的輸出信 號與開關電信號處理電路相連接。開關信號計數裝置含兩個計數開關、一個計數齒輪。按 照特定位置安裝兩個計數開關，使其電信號脈衝剛好存在90°相位差。按計數開關信號處 理原理圖，配置開關信號處理電路，實現A正向時，與門1輸出連續脈衝信號，與門2截止； A負向時，與門2輸出連續脈衝信號，與門1截止。本發明所說的工具機進給位置檢測裝置，為一種適用於未安裝數控系統的工具機上使 用，其控制系統和結構較刻度盤檢測機構更加簡單，成本低廉，並且為一種可靠的檢測手段 和檢測裝置。
附圖1直線進給運動位置檢測控制裝置實施例示意圖之一；附圖2直線進給運動位置檢測控制裝置實施例示意圖之二；附圖3直線進給運動位置檢測控制裝置計數齒輪安裝示意圖；附圖4直線進給運動位置檢測控制裝置計數齒輪展開圖；附圖5直線進給運動位置檢測控制裝置計數開關信號處理電路原理圖附圖6直線進給運動位置檢測控制裝置計數開關信號時序圖；附圖7可編程控制器(PLC)計數開關控制示意圖。
具體實施例方式附圖1、附圖2為本發明所說的直線進給運動位置檢測控制裝置實施例示意圖。在 該實施例中給出的直線進給運動位置檢測控制裝置有驅動機構1、齒輪傳動機構2、絲槓傳 動機構3、計數齒輪4位置檢測機構等組成。驅動機構1負責為迴轉進給運動提供動力，驅 動機構形式不限。齒輪傳動機構2負責匹配傳動比，保證計數齒輪4的迴轉角度與滑塊的直 線移動距離存在固定的線性比例關係，其傳動鏈的形式可由一組或一組以上的齒輪組件構 成，所說的齒輪傳動機構2可以是直齒輪2』、也可以是斜齒輪2」、還可以是傘齒輪2』 」等， 數量不限。絲槓傳動機構3負責將迴轉進給運動轉換為直線進給運動，其形式可以是螺紋 絲槓傳動或T型絲槓傳動，也可以是滾珠絲槓傳動。附圖3是直線進給運動位置檢測控制裝置計數齒輪4的安裝示意圖。計數齒輪4 固定於傳動軸上，與傳動軸同步迴轉；齒距等分，等分數量可視精度要求確定。兩個計數開 關K1、K2的安裝位置，要求其電信號脈衝剛好存在90°相位差(如附圖4和附圖3所示)。附圖4是直線進給運動位置檢測控制裝置計數齒輪4展開圖。要求齒距相等。附圖5是計數開關信號處理電路原理圖。計數開關Kl與計數開關Κ2上獲取的信 號均輸送到兩個與門電路YMl和ΥΜ2中，同時在計數開關Kl的信號輸出端和與門電路ΥΜ2 的輸入端之間串聯有非門電路FMl ；與門電路YMl的輸出端輸出正向計數脈衝，與門電路 ΥΜ2的輸出端輸出負向計數脈衝，將與門電路ΥΜ1、ΥΜ2的輸出信號送到可編程控制器(PLC) 中，對其計數及數字進行分析和計算，進而對其直線進給位置予以檢測和控制。附圖6中所示的波形為對應於附圖5中的，計數開關Kl與計數開關K2的輸入信 號、節點a、b端的波形信號和與門電路YM1、YM2的輸出信號。附圖7是可編程控制器(PLC)計數開關控制示意圖。其工作原理和過程如下將 從計數開關Kl與計數開關K2的信號輸入到PLC計數模塊5中，經PLC程序處理6後，整定 機械零位7，並整定或設置直線進給位置，當PLC計數器計到指定位置時，PLC發出停車信號 8，控制切斷動力9。從以上本發明所說的直線進給運動位置檢測控制裝置的構成和原理可見，本裝置 使用於未安裝數控系統的工具機上，可以實現結構較為簡單，成本低廉，並可靠的檢測和控制 直線運動的目的。
權利要求
1.一種機械直線進給運動位置檢測控制裝置，由傳動機構和位置檢測機構兩部分構 成，傳動機構包括絲槓傳動和齒輪傳動，絲杆傳動機構與齒輪轉動機構相連；位置檢測機構 包括開關信號計數裝置和開關電信號處理電路，開關信號計數裝置的輸出信號與開關電信 號處理電路相連接。
2.按照權利要求1所說的位置檢測控制裝置，其特徵是，所說的絲槓傳動機構可以是 螺紋絲槓傳動或T型絲槓傳動，也可以是滾珠絲槓傳動。
3.按照權利要求1所說的位置檢測控制裝置，其特徵是，所說的齒輪傳動機構可以由 一組或一組以上的齒輪組件構成，所說的齒輪可以是直齒輪、也可以是斜齒輪、或者是傘齒 輪。
4.按照權利要求1所說的位置檢測控制裝置，其特徵是，開關信號計數裝置含兩個計 數開關、一個計數齒輪；兩個計數開關的位置安裝，使其電信號脈衝剛好存在90°相位差。
5.按照權利要求1所說的位置檢測控制裝置，其特徵是，開關電信號處理電路中，計數 開關Kl與計數開關K2的信號輸送到兩個與門電路YMl和YM2中，在計數開關Kl的信號輸 出端和與門電路YM2的輸入端之間串聯有非門電路FMl ；與門電路YMl的輸出端輸出正向 計數脈衝，與門電路YM2的輸出端輸出負向計數脈衝，實現A正向時，與門1輸出連續脈衝 信號，與門2截止；A負向時，與門2輸出連續脈衝信號，與門1截止。
全文摘要
本發明屬於一種機械直線進給運動位置檢測控制裝置。主要用於機械迴轉運動轉換為機械直線進給運動中，通過對迴轉運動迴轉角度位置的檢測，間接實現對直線進給運動的直線位置檢測控制。主要有傳動機構和位置檢測機構。傳動機構包括絲槓傳動和齒輪傳動；位置檢測機構包括開關信號計數裝置和開關電信號處理系統。本發明所說的工具機進給位置檢測裝置，其控制系統和結構較刻度盤檢測機構更加簡單，成本低廉，並且為一種可靠的檢測手段和檢測裝置。
文檔編號B23Q17/00GK102101251SQ20091026233
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者吳海強, 戴晨, 桂林, 王豐 申請人:武漢重型工具機集團有限公司