專利名稱：位置檢測(cè)控制裝置的制作方法
位置檢測(cè)控制裝置所屬領(lǐng)域本發(fā)明是屬于加工機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)的位置檢測(cè)裝置，尤其適用于普通平旋盤的滑塊 直線進(jìn)給位置檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在目前機(jī)床領(lǐng)域中，對(duì)回轉(zhuǎn)進(jìn)給轉(zhuǎn)換為直線進(jìn)給的直線位置檢測(cè)，主要有直接檢 測(cè)和間接檢測(cè)兩種。直接檢測(cè)主要手段有刻度尺檢測(cè)、同步感應(yīng)尺檢測(cè)、磁柵或光柵尺檢測(cè)等。工作 方式是在與直線運(yùn)動(dòng)方向平行的方向上固定安裝測(cè)量用定尺，在直線移動(dòng)的部件上安裝測(cè) 量用滑尺，通過比較滑尺與定尺的相對(duì)移動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給傳動(dòng)的直線位置檢測(cè)和控制。其中 刻度尺檢測(cè)適用于手動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)。其他可用于數(shù)顯、數(shù)控系統(tǒng)。間接檢測(cè)主要手段有刻度盤檢測(cè)、圓柵尺檢測(cè)等。主要用于因結(jié)構(gòu)原因無法實(shí)現(xiàn) 直接檢測(cè)的場(chǎng)合。工作方式是在回轉(zhuǎn)進(jìn)給傳動(dòng)鏈的前端設(shè)置傳動(dòng)軸回轉(zhuǎn)角度測(cè)量元件，通 過測(cè)量傳動(dòng)軸回轉(zhuǎn)角度的數(shù)量轉(zhuǎn)化成直線移動(dòng)部件的直線移動(dòng)距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直線位置 檢測(cè)和控制?？潭缺P檢測(cè)適用于手動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，在其測(cè)量系統(tǒng)中，需對(duì)傳動(dòng)軸回轉(zhuǎn)的圈數(shù)、 度數(shù)、分?jǐn)?shù)、秒數(shù)，進(jìn)行分別檢測(cè)，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類似于鐘表機(jī)構(gòu)。圓柵尺檢測(cè)用于數(shù) 控系統(tǒng)，要求配置數(shù)控系統(tǒng)，方可實(shí)現(xiàn)其功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，間接檢測(cè)手段的不足，設(shè)計(jì)一種適用于未安裝 數(shù)控系統(tǒng)的，較刻度盤檢測(cè)機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、可靠的檢測(cè)手段。本發(fā)明所說的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置，主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)機(jī)構(gòu) 兩部分構(gòu)成。其構(gòu)成是，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括 開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置和開關(guān)電信號(hào)處理系統(tǒng)。絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換 (將回轉(zhuǎn)進(jìn)給轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€進(jìn)給)，其傳動(dòng)方式可以是螺紋絲杠傳動(dòng)或T型絲杠傳動(dòng)，也可以 是滾珠絲杠傳動(dòng)，絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由一組或一組以 上的齒輪組件構(gòu)成，可以包括直齒輪傳動(dòng)、斜齒輪傳動(dòng)、傘齒輪傳動(dòng)等，具有固定的傳動(dòng)比。 位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置和開關(guān)電信號(hào)處理電路，開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的輸出信 號(hào)與開關(guān)電信號(hào)處理電路相連接。開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置含兩個(gè)計(jì)數(shù)開關(guān)、一個(gè)計(jì)數(shù)齒輪。按 照特定位置安裝兩個(gè)計(jì)數(shù)開關(guān)，使其電信號(hào)脈沖剛好存在90°相位差。按計(jì)數(shù)開關(guān)信號(hào)處 理原理圖，配置開關(guān)信號(hào)處理電路，實(shí)現(xiàn)A正向時(shí)，與門1輸出連續(xù)脈沖信號(hào)，與門2截止； A負(fù)向時(shí)，與門2輸出連續(xù)脈沖信號(hào)，與門1截止。本發(fā)明所說的機(jī)床進(jìn)給位置檢測(cè)裝置，為一種適用于未安裝數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床上使 用，其控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)較刻度盤檢測(cè)機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，成本低廉，并且為一種可靠的檢測(cè)手段 和檢測(cè)裝置。


附圖1直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置實(shí)施例示意圖之一；附圖2直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置實(shí)施例示意圖之二；附圖3直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)齒輪安裝示意圖；附圖4直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)齒輪展開圖；附圖5直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)開關(guān)信號(hào)處理電路原理圖附圖6直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)開關(guān)信號(hào)時(shí)序圖；附圖7可編程控制器(PLC)計(jì)數(shù)開關(guān)控制示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖1、附圖2為本發(fā)明所說的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置實(shí)施例示意圖。在 該實(shí)施例中給出的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、絲杠傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)3、計(jì)數(shù)齒輪4位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)等組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1負(fù)責(zé)為回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)形式不限。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2負(fù)責(zé)匹配傳動(dòng)比，保證計(jì)數(shù)齒輪4的回轉(zhuǎn)角度與滑塊的直 線移動(dòng)距離存在固定的線性比例關(guān)系，其傳動(dòng)鏈的形式可由一組或一組以上的齒輪組件構(gòu) 成，所說的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(shù)量不限。絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3負(fù)責(zé)將回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其形式可以是螺紋 絲杠傳動(dòng)或T型絲杠傳動(dòng)，也可以是滾珠絲杠傳動(dòng)。附圖3是直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)齒輪4的安裝示意圖。計(jì)數(shù)齒輪4 固定于傳動(dòng)軸上，與傳動(dòng)軸同步回轉(zhuǎn)；齒距等分，等分?jǐn)?shù)量可視精度要求確定。兩個(gè)計(jì)數(shù)開 關(guān)K1、K2的安裝位置，要求其電信號(hào)脈沖剛好存在90°相位差(如附圖4和附圖3所示)。附圖4是直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置計(jì)數(shù)齒輪4展開圖。要求齒距相等。附圖5是計(jì)數(shù)開關(guān)信號(hào)處理電路原理圖。計(jì)數(shù)開關(guān)Kl與計(jì)數(shù)開關(guān)Κ2上獲取的信 號(hào)均輸送到兩個(gè)與門電路YMl和ΥΜ2中，同時(shí)在計(jì)數(shù)開關(guān)Kl的信號(hào)輸出端和與門電路ΥΜ2 的輸入端之間串聯(lián)有非門電路FMl ；與門電路YMl的輸出端輸出正向計(jì)數(shù)脈沖，與門電路 ΥΜ2的輸出端輸出負(fù)向計(jì)數(shù)脈沖，將與門電路ΥΜ1、ΥΜ2的輸出信號(hào)送到可編程控制器(PLC) 中，對(duì)其計(jì)數(shù)及數(shù)字進(jìn)行分析和計(jì)算，進(jìn)而對(duì)其直線進(jìn)給位置予以檢測(cè)和控制。附圖6中所示的波形為對(duì)應(yīng)于附圖5中的，計(jì)數(shù)開關(guān)Kl與計(jì)數(shù)開關(guān)K2的輸入信 號(hào)、節(jié)點(diǎn)a、b端的波形信號(hào)和與門電路YM1、YM2的輸出信號(hào)。附圖7是可編程控制器(PLC)計(jì)數(shù)開關(guān)控制示意圖。其工作原理和過程如下將 從計(jì)數(shù)開關(guān)Kl與計(jì)數(shù)開關(guān)K2的信號(hào)輸入到PLC計(jì)數(shù)模塊5中，經(jīng)PLC程序處理6后，整定 機(jī)械零位7，并整定或設(shè)置直線進(jìn)給位置，當(dāng)PLC計(jì)數(shù)器計(jì)到指定位置時(shí)，PLC發(fā)出停車信號(hào) 8，控制切斷動(dòng)力9。從以上本發(fā)明所說的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置的構(gòu)成和原理可見，本裝置 使用于未安裝數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床上，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成本低廉，并可靠的檢測(cè)和控制 直線運(yùn)動(dòng)的目的。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu) 成，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；位置檢測(cè)機(jī)構(gòu) 包括開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置和開關(guān)電信號(hào)處理電路，開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的輸出信號(hào)與開關(guān)電信 號(hào)處理電路相連接。
2.按照權(quán)利要求1所說的位置檢測(cè)控制裝置，其特征是，所說的絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是 螺紋絲杠傳動(dòng)或T型絲杠傳動(dòng)，也可以是滾珠絲杠傳動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1所說的位置檢測(cè)控制裝置，其特征是，所說的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由 一組或一組以上的齒輪組件構(gòu)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(quán)利要求1所說的位置檢測(cè)控制裝置，其特征是，開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置含兩個(gè)計(jì) 數(shù)開關(guān)、一個(gè)計(jì)數(shù)齒輪；兩個(gè)計(jì)數(shù)開關(guān)的位置安裝，使其電信號(hào)脈沖剛好存在90°相位差。
5.按照權(quán)利要求1所說的位置檢測(cè)控制裝置，其特征是，開關(guān)電信號(hào)處理電路中，計(jì)數(shù) 開關(guān)Kl與計(jì)數(shù)開關(guān)K2的信號(hào)輸送到兩個(gè)與門電路YMl和YM2中，在計(jì)數(shù)開關(guān)Kl的信號(hào)輸 出端和與門電路YM2的輸入端之間串聯(lián)有非門電路FMl ；與門電路YMl的輸出端輸出正向 計(jì)數(shù)脈沖，與門電路YM2的輸出端輸出負(fù)向計(jì)數(shù)脈沖，實(shí)現(xiàn)A正向時(shí)，與門1輸出連續(xù)脈沖 信號(hào)，與門2截止；A負(fù)向時(shí)，與門2輸出連續(xù)脈沖信號(hào)，與門1截止。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種機(jī)械直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)控制裝置。主要用于機(jī)械回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中，通過對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)角度位置的檢測(cè)，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的直線位置檢測(cè)控制。主要有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)；位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括開關(guān)信號(hào)計(jì)數(shù)裝置和開關(guān)電信號(hào)處理系統(tǒng)。本發(fā)明所說的機(jī)床進(jìn)給位置檢測(cè)裝置，其控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)較刻度盤檢測(cè)機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，成本低廉，并且為一種可靠的檢測(cè)手段和檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)B23Q17/00GK102101251SQ20091026233
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者吳海強(qiáng), 戴晨, 桂林, 王豐 申請(qǐng)人:武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司