專利名稱：綜合加工機的熱補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型系有關(guān)一種綜合加工機的熱補償裝置，特別指一種實時監(jiān)控綜合加工機主軸或伺服軸熱變位量，并進行補償動作以確保精密度的熱補償裝置。
背景技術(shù)：
公知的綜合加工機發(fā)展趨勢，是朝向主軸高轉(zhuǎn)速、高速進給及CNC控制等研發(fā)方向，期有助于加工成本降低，并提升加工品質(zhì)及產(chǎn)能。然而，綜合加工機高轉(zhuǎn)速主軸的馬達、軸承等，高速進給系統(tǒng)的滾珠導(dǎo)螺桿或其它組件、裝置運轉(zhuǎn)時，均會產(chǎn)生一定的熱量，造成綜合加工機的主軸或進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)溫升，并產(chǎn)生熱變位影響到實際上的加工精度，尤其是主軸或滾珠導(dǎo)螺桿的轉(zhuǎn)速愈高時，其溫升愈大熱變位也愈大，因此，業(yè)界提出一種熱變位補正的概念，利用補正技術(shù)可將綜合加工機的誤差降低，期以得到較佳的加工精度。
公知的熱變位補正技術(shù)，是使用主軸油冷裝置來冷卻主軸運轉(zhuǎn)時的發(fā)熱量，其通常包括有一熱交換機可排除綜合加工機的熱，一冷卻油的輸送管道連接于熱交換機及主軸箱內(nèi)，即能由冷卻油攜出主軸的熱量，并在熱交換機散熱后進行循環(huán)冷卻，由此減少主軸些許的熱伸長量。但是，通過油冷裝置冷卻綜合加工機的主軸，仍無法控制主軸加工中心點達到一定精確度，因為綜合加工機的結(jié)構(gòu)仍會因溫度變化造成結(jié)構(gòu)變形，所以，單一使用主軸油冷機的補正技術(shù)，難以確保主軸加工中心點可以達到一定的精確度范圍。
實用新型內(nèi)容本實用新型主要目的，是提供一種綜合加工機的熱補償裝置，是一種實時監(jiān)控綜合加工機主軸或伺服軸熱變位量，并進行補償動作以確保精密度的熱補償裝置，由此達成綜合加工機切削加工精密化的功效。
依上述目的，本實用新型的實施內(nèi)容是包括若干溫度傳感器、一溫度卡及一控制器所組成，其中該溫度傳感器可為熱電偶式、電阻式、熱敏電組式或其它形式的溫度感測組件，乃裝置于綜合加工機的熱量產(chǎn)生位置或熱集中位置，例如主軸或伺服軸，將所測得的溫度信號回饋給下述的溫度卡；該溫度卡是一種用以擷取溫度傳感器所測溫度信號的裝置，與上述的溫度傳感器構(gòu)成連接；該控制器是用以作系統(tǒng)監(jiān)控、運算數(shù)據(jù)及控制補償系統(tǒng)，控制器包含有運算模塊及可編程邏輯控制模塊；由上述溫度傳感器、溫度卡及控制器對綜合加工機的主軸或進給系統(tǒng)運轉(zhuǎn)所造成的熱量進行監(jiān)控，并通過控制器系統(tǒng)運算來補償主軸或伺服軸的熱變位，以達成綜合加工機加工精度的準(zhǔn)確性。


圖1為本實用新型綜合加工機的正面示意圖。
圖2為本實用新型綜合加工機的側(cè)面示意圖。
圖3為本實用新型熱補償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型執(zhí)行熱補償動作的方塊示意圖。
具體實施方式
參閱圖1～4所示，本實用新型“綜合加工機的熱補償裝置”，是一種可以實時監(jiān)控綜合加工機100熱變位量而進行補償?shù)闹鬏S或伺服軸熱補償裝置，其包括若干溫度傳感器1、一溫度卡2及一控制器3所組成，且該控制器3包含有一運算模塊4及一可編程邏輯控制模塊5，其中溫度傳感器1，參閱圖3所示，是一種可感測溫度的電子組件，可為熱電偶式、電阻式、熱敏電組式或其它形式的溫度感測組件，其裝設(shè)于綜合加工機100結(jié)構(gòu)中熱量發(fā)生位置或最聚集位置，包含裝置于綜合加工機100的主軸200選定處、伺服軸300及其它部位選定處(參閱圖1及圖2所示)，用以量測綜合加工機100的機體溫度，并能將所測得的溫度信號回饋給下述的溫度卡2讀??；溫度卡2，參閱圖3所示，是一種用以擷取溫度傳感器1所測溫度信號的電子裝置，與上述的溫度傳感器1構(gòu)成電性連接，其包含有單芯片的處理運算，用來過濾其它噪聲，以獲得正確的溫度數(shù)據(jù)，且溫度卡2是與下述的控制器3連接；控制器3，參閱圖3所示，是用以作系統(tǒng)監(jiān)控、運算數(shù)據(jù)及控制補償系統(tǒng)，控制器3包含有下述的運算模塊4及可編程邏輯控制模塊5，通過控制器3可對綜合加工機100的主軸200或伺服軸300運轉(zhuǎn)所造成熱量經(jīng)過溫度傳感器1及溫度卡2進行監(jiān)控，并通過控制器3運算主軸200或伺服軸300的熱變位量；運算模塊4，參閱圖3所示，可計算出主軸200或伺服軸300的三維空間(X、Y、Z)熱變位量，并使處理運算后的熱補償量傳送至下述的可編程邏輯控制模塊5，以進行實際的熱變位補正；可編程邏輯控制模塊5，參閱圖3所示，可執(zhí)行上述運算模塊4所運算的熱變位量，對主軸200或伺服軸300實行熱補償量，補正其結(jié)構(gòu)變形或位移，以確保主軸200或伺服軸300實際運轉(zhuǎn)時，能保持一定精確度；上述溫度傳感器1、溫度卡2、控制器3、運算模塊4及可編程邏輯控制模塊5組成本實用新型的綜合加工機的熱補償裝置。
本實用新型執(zhí)行主軸或伺服軸熱補償?shù)姆绞剑瑓㈤唸D4所示，是由溫度傳感器1監(jiān)測綜合加工機的溫度，再將所測得的溫度信號回饋給溫度卡2，并由溫度卡2過濾其它噪聲，以獲得正確的溫度數(shù)據(jù)。該溫度數(shù)據(jù)并會被傳送給所述的控制器3，由控制器3的運算模塊4運算處理溫度數(shù)據(jù)，計算出主軸200或伺服軸300的三維空間(X、Y、Z)熱變位量，并將熱變位量交由可編程邏輯控制模塊5執(zhí)行補償動作，由此使主軸200或伺服軸300實際進行補正動作，以達成加工尺度精密功能。
上述具體實施方式
僅用以說明本實用新型，而非限定本實用新型。
權(quán)利要求1.一種綜合加工機的熱補償裝置，其特征在于，包括一溫度傳感器，為可感測溫度的電子組件，裝設(shè)于綜合加工機結(jié)構(gòu)中；一溫度卡，是擷取溫度傳感器所測溫度信號的電子裝置，與所述的溫度傳感器構(gòu)成電性連接，其包含有單芯片，以處理運算過濾其它雜訊并獲得溫度數(shù)據(jù)；一控制器，與溫度卡連接，該控制器包含有一運算模塊及一可編程邏輯控制模塊，所述的運算模塊，可計算出三維空間的熱變位量，并使處理運算后的熱補償量傳送至所述的可編程邏輯控制模塊；所述的可編程邏輯控制模塊，可執(zhí)行熱變位量，并控制執(zhí)行熱補償量，補正綜合加工機的結(jié)構(gòu)變形或位移。
2.如權(quán)利要求1所述的綜合加工機的熱補償裝置，其特征在于，所述溫度傳感器是設(shè)置于綜合加工機的主軸或伺服軸。
專利摘要本實用新型綜合加工機的熱補償裝置，是一種實時監(jiān)控綜合加工機熱變位量而進行補償?shù)闹鬏S或伺服軸熱補償裝置，其包括若干溫度傳感器設(shè)置于綜合加工機的熱量產(chǎn)生位置或熱集中位置、一溫度卡用以擷取溫度傳感器所測得的溫度數(shù)據(jù)，以及一控制器用以作系統(tǒng)監(jiān)控、運算數(shù)據(jù)及控制補償系統(tǒng)，該控制器包含有運算模塊及可編程邏輯控制模塊，由此對綜合加工機的主軸及進給系統(tǒng)運轉(zhuǎn)所造成的熱量進行監(jiān)控，并通過控制器系統(tǒng)運算來補償主軸的熱變位，以達成綜合加工機加工精度的準(zhǔn)確性。
文檔編號B23Q15/12GK2873409SQ20052012217
公開日2007年2月28日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者徐正亮 申請人:陳志平