[实用新型]经济型全闭环自动进给装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种自动控制装置，特别是一种在机床上使用的经济型全闭环自动进给装置。

(二)背景技术：

在现有的机械加工中，自动进给装置多数由数控系统、伺服电机、丝杆螺母、测(光栅、容栅、磁栅等)尺构成，测尺实时检测刀具进给是否达到数控系统的设定参数，并对进给位置进行修正来保证零件的加工精度，经人工检测尺寸有偏差时，可以调整数控参数进行误差插补或者刀具补偿，即对进给装置而言是闭环控制，但对工件加工而言仍然是开环控制。所述误差插补或者刀具补偿在少数具有全闭环功能的进口全功能数控机床中可以实现，但价格昂贵，难以普及应用，而对于经济型数控进给装置(五万左右的数控系统)来说，由于其价格档次的限制，要实现误差插补或者刀具补偿的全闭环功能几乎不可能。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种价格便宜、可对零件尺寸在加工中进行全闭环控制的经济型全闭环自动进给装置。

能够实现上述目的的经济型全闭环自动进给装置，包括数控系统、接受数控指令的编码器、受编码器控制的伺服电机、伺服电机驱动的丝杆螺母和测尺，在数控系统中制定有设定位置参数和公差带参数，设定位置参数由测尺检测，所不同的是本实用新型还包括对加工参数进行实时动态测量的零件尺寸检测装置，所述零件尺寸检测装置包括各种可发出反馈信号的探头，多用百分表探头或类似量仪，探头能够沿加工面尺寸减小的方向移动且跟踪加工面的变化。

所述探头的移动机构为配装在导轨上的测量座。

所述测量座是测尺的基准。

在零件多“轴”加工的情况下，可以根据不同的加工面而设置多个探头，而进行综合控制。

在加工过程中，探头不断测量加工的实际参数，并将测量信号即实际参数反馈给数控系统，数控系统将实际参数与设定参数进行比较，当实际参数与设定参数之差大于设定的公差带参数时，数控系统发出指令进行加工进给，上述过程不断重复，直到实际参数与设定参数之差小于公差带参数时为止。这种状态下加工的零件已符合尺寸精度要求，不需要再另行安排测量，实现了在全程上对自动进给的全闭环控制。

根据零件加工特性，在加工的尾声对尺寸的检测最为关键，所以对自动进给在全程上进行全闭环控制没有必要，对自动进给的全闭环控制只要从接近零件设定尺寸时才开始控制，即以区间测控取代全程测控则更显恰当，其经济性更好。

在以区间测控取代全程测控时，所述零件尺寸检测装置可微调区间零点。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型经济型全闭环自动进给装置增设零件尺寸检测装置即发生反馈信号的探头，实时检测零件的加工状况，并将检测到的实际参数反馈给数控系统，数控系统将实际参数与设定参数进行比较而不断的修正进给，直至加工的零件尺寸合乎公差要求，实现了自动进给的全闭环控制，结构简单，投入成本小，是真正意义上的“经济型”全闭环自动进给装置。

(四)附图说明：

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型另一种实施方式的结构示意图。

图号标识：1、工件；2、刀具；3、探头；4、测量座；5、床身。

(五)具体实施方式：

本实用新型包括数控系统，接受数控指令的编码器、受编码器控制的伺服电机、伺服电机驱动的丝杆螺母、检测设定参数的光栅、容栅或磁栅尺和对实际参数进行实时动态测量、并将实际参数的测量信号反馈给数控系统的探头3，探头3可采用百分表或类似量仪。

图1为本实用新型在平面磨床上运用的一种实施方式：工件1安装在平面磨床水平床身5的工作台台面上，磨头砂轮2垂直进给(床身工作台5水平进给)而磨削工件1平面，探头3随测量座4联动，测量座4配装在垂直床身5的导轨上，导轨下设置光栅尺，移动测量座4可以实现在区间测控时的微调区间零点，探头3垂直向下接触在工件1的加工面上，探头3的反馈信号回送数控系统。实际测量中，以工作台台面为基准，探头3不断测量工件1的剩余高度，反馈实际参数给数控系统，数控系统计算实际参数与设定参数的差值是否大于尺寸公差，并发出进给指令，直至加工出满足尺寸加工精度要求的工件。

图2为本实用新型在车床上运用的一种实施方式：工件1被车床主轴卡盘夹持同轴旋转，刀具2为车刀，车刀水平进给(工件旋转)而车削工件1外圆面，探头3随测量座4联动，测量座4配装在水平床身5的导轨上，导轨下设置光栅尺，移动测量座4可以实现在区间测控时的微调区间零点，探头3水平与车刀相对接触在工件1的加工面上，探头3的反馈信号回送数控系统。实际测量中，以工件1的回转中心为基准，探头3不断测量工件1的剩余半(直)径，反馈实际参数给数控系统，数控系统计算实际参数与设定参数的差值是否大于尺寸公差，并发出进给指令，直至加工出满足尺寸加工精度要求的零件。