[发明专利]一种带锁定保护的驱控轴装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种带锁定保护的驱控轴装置及其控制方法，属于精密驱控领域，装置包括支架组件、驱动轴主体和锁定组件，其中，驱动轴主体和锁定组件连接至支架组件上；驱动轴主体连接至支架组件的中部，通过驱动单元驱动实现轴向运动；锁定组件设置在驱动轴主体相对的两前后面上，锁定组件在非正常状态下锁定驱动轴主体，实现对驱控轴装置的动态保护。驱动轴通过设置速度加速度测控、温度测控，实时监控驱控轴的运动状态，提高了轴的运动精度和控制精度，使得该驱控轴装置能够广泛应用于高精密加工和检测领域。

技术领域

本发明属于精密驱控技术，具体涉及一种带锁定保护的驱控轴装置及其控制方法，可广泛应用于精密加工或精密检测领域。

背景技术

在精密测量仪器领域，驱控轴的控制显得尤为重要，现有的位置控制主要有限位块、气动控制等。如，对于驱动轴，测头一般装在Z轴下端，若Z轴失去平衡或速度过快容易使测头受到损伤。

因此，需要对驱动轴进行状态监控，并对不安全因素进行即时制动等反馈措施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带锁定保护的驱控轴装置及其控制方法，其能解决上述问题。

设计原理：为保护测头及驱动轴安全，需对驱动轴状态实施监控，一旦坐标测量机等应用驱动轴的设备处于异常速度、异常加速度、异常温度等的非正常状态，立即发出紧急制动信号，使驱动轴锁定，停机检修。

设计方案：

一种带锁定保护的驱控轴装置，装置包括支架组件、驱动轴主体和锁定组件，其中，驱动轴主体和锁定组件连接至所述支架组件上；所述驱动轴主体连接至所述支架组件的中部，通过驱动单元驱动实现轴向运动；所述锁定组件设置在所述驱动轴主体相对的前后面上，锁定组件在非正常状态下锁定驱动轴主体，实现对驱控轴装置的动态保护。

进一步的，所述支架组件包括侧板和拖链固定板；其中，在所述侧板的前后端面上开设锁定安装口，用于安装锁定组件；所述拖链固定板安装在所述侧板的一个侧边上，用于安装拖链的固定端。

进一步的，所述驱动轴主体包括驱动轴、轴转接架、电机定子、电机动子、拖链和拖链动板；所述驱动轴的上端面与开设锁定通槽的所述轴转接架的底面固定连接，所述驱动轴的下端部与待驱动件连接；所述轴转接架的外侧面与所述电机动子固定连接实现动力传动驱动驱动轴和轴转接架沿着轴线移动；所述电机定子固定连接至所述支架组件的侧板内壁面上，并与所述电机动子匹配连接；所述拖链的固定端连接至所述支架组件的拖链固定板上，所述拖链的自由端通过拖链动板连接至所述电机动子上。

进一步的，所述驱动轴主体还包括光栅尺和读数头构成的测距单元，并在所述光栅尺上安装光栅温度传感器，并在超出温度阈值时停机检修。

进一步的，所述锁定组件包括锁定电机、锁紧筋板、锁紧压板、制动柱、锁紧垫圈、气缸接杆、直线轴承、等高螺栓、模具弹簧和弹簧螺栓；两个锁紧压板的两端通过所述直线轴承和等高螺栓连接至前后两个侧板的锁定安装口，并在锁紧压板的两端中间通过弹簧螺栓连接所述模具弹簧；所述锁定电机通过所述锁紧筋板固定至相对设置的两个锁紧压板中一个的外侧面中部，一根气缸接杆穿过所述轴转接架的锁定通槽设置在两个锁紧压板上，且气缸接杆的一端与锁定电机的输出端连接；在气缸接杆两端部，位于锁紧压板内侧面与轴转接架外侧面之间处各设置一组制动柱和锁紧垫圈；通过锁定电机带动两制动柱相向运动锁紧轴转接架，从而实现对驱动轴主体的动态锁定控制。

本发明还提供了一种驱控轴的控制方法，方法包括：

速度及加速度测控，测距单元实时监测驱动轴主体的速度和加速度，当监测的速度和加速度异常，则锁定组件锁定轴转接架实现对驱动轴主体的制动，并停机检修；

温度测控，光栅温度传感器实时监测测距单元的温度，并监测温度超出温度阈值，并停机检修。