Станок портального типа

 

СТАНОК ПОРТАЛЬНОГО ТИПА, содержащий расположенную между стойками и установленную с возможностью перемещения по ходовым винтам от двух электродвигателей в вертикальном направлении поперечину с перемещающейся по ней шпиндельной бабкой и двухканальное устройство автоматического управления положением поперечины, каждый из каналов которого содержит соединенные последовательно датчик положения концов поперечины , преобразователь кода, блок сравнения положений концов поперечины , цифроаналоговый преобразователь и усилитель, связанный с соответствующим электродвигателем, и блок задания положения концов поперечины , связанный с блоком сравнения положения.концов поперечины левого канала,- причем выход преобразователя кода левого канала свя- .зан с блоком сравнения положения концов поперечины правого канала, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, ходовые винты связаны между собой посредством упругого вала, а в устройство автоматического зшравления положением поперечины введен блок задания скорости , связанный с введенным в левый канал между блоком сравнения положения концов поперечины и циф (Л роаналоговым преобразователем блоком сравнения скорости, связанный также через введенный третий преобразователь кода с введенным датчиком скорости перемещения поперечины , который связан с левым электродвигателем , а выход блока сравнения 00 со положения концов поперечины правого канала через введенный инвертор соеО5 динен с блоком сравнения скорости. сд ОС

СоаЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1189658 A (si)4 В 23 Q 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3561351/25-08 (22) 10.03.83 (46) 07.11.85. Бюл. ¹.41 (71) Куйбышевское. станкостроительное производственное объединение (72) К.Н.Дурнов (53) 62.952.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 931385, кл. В 23 Q 23/00, .1979. (54)(57) СТАНОК ПОРТАЛЬНОГО ТИПА, содержащий расположенную между стойками и установленную с возможностью перемещения по ходовым винтам от двух электродвигателей в вертикальном направлении поперечину с перемещающейся по ней шпиндельной бабкой и двухканальное устройство автоматического управления положением поперечины, каждый из каналов которого содержит соединенные последовательно датчик положения концов поперечины, преобразователь кода, блок сравнения положений концов поперечины, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, связанный с соответствующим электродвигателем, и блок задания положения концов поперечины, связанный с блоком сравнения положения. концов поперечины левого канала, причем выход преоб- разователя кода левого канала связан с блоком сравнения положения концов поперечины правого канала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, ходовые винты связаны между собой посредством упругого вала, а в устройство автоматического управления положением поперечины введен блок задания скорости, связанный с введенным в левый канал между блоком сравнения положения концов поперечины и цифроаналоговым преобразователем блоком сравнения скорости, связанный также через введенный третий преобразователь кода с введенным датчиком скорости перемещения поперечины, который связан с левым электродвигателем, а выход блока сравнения положения концов поперечины правого канала через введенный инвертор соединен с блоком сравнения скорости.

1189658

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в станкостроении при создании двухстоечных прецизионных станков, особенно координатно-расточных.

Цель изобретения — повышение точности путем стабилизации положения поперечин за счет осуществления микроперемещений упругодеформируемым элементом.

На чертеже изображен станок портального типа.

Станок содержит станину 1, по направляющим которой перемещается стол 2 с деталью 3. Станина несет портал, состоящий из строек 4 и 5 и перекладины 6. По направляющим .сто- ек 4 и 5 перемещается поперечина 7, несущая шпиндельную бабку 8. Поперечина 7 висит на ходовых винтах 9 и

10, связанных с электродвигателями 11 и 12 и между собой упругим валом 13 через зубчатые передачи 14 и 15.

Электродвигатель 11 осуществляет рабочие и холостые перемещения 25 поперечины в вертикальном направлении и входит в первый канал устройства автоматического управления положением поперечины и включает блок 16 задания положения поперечины, блок 17 задания скорости, датчик 18 положения поперечины, например типа индуктосин, преобразователь 19 кода, блок 20 сравнения положения концов поперечины, цифроаналоговый преобра- З зователь 21, усилитель 22 и внутренний контур поддержания скорости, включающий датчик 23 скорости перемещения, преобразователь 24 кода датчика, блок 25 сравнения скорости.

Двигатель 12 служит для скручивания упругого вала 13 и для микроперемещений поперечины 7 и входит в контур компенсации перекоса, который 45 содержит в себе датчики 18 и 26 положения концов поперечины с преобразователями 19 и 27 кодов, блок 28 сравнения положения концов поперечины,цифроаналоговый преобразователь 29 и уси- 50 литель 30. Для исключения ошибки положения в процессе перемещения поперечины выход блока 28 сравнения положения концов поперечины через инвертор 31 связан с входом блока 55 сравнения скорости перемещения поперечины.

Станок работает следующим образом.

В исходном положении поперечина 7 неподвижна и установлена с нулевой погрешностью относительно строек 4 и 5. При этом сигнал от ЧПУ, подм..ный через блок 16 задания положения поперечины, совпадает с сигналом о положении поперечины, поступающим . от датчика 18 положения поперечины через преобразователь 19 кода в блок 20 сравнения положения концов поперечины, и, вычитаясь из сигнала на входе в блок 20 сравнения положения концов поперечины, равен нулю на выходе из него. Сигнал задания скорости в это время отсутствует.

Сигнал разности положения концов поперечины, согласуясь в блоке 28 сравнения положения концов поперечины, поступающий от датчиков 18 и

26, преобразованный преобразователями 19 и 27 кода, равен нулю. Двигатели 11 и 12 при этом работают в режиме электрического тормоза. Перемещение поперечины 7 осуществляется путем изменения сигнала с блока 16 задания положения поперечины и сигналом задания скорости перемещения. блоком 17. Сигнал от датчика 18 положения поперечины, преобразовываясь в преобразователе 19 кода, вычитаясь в блоке 20 сравнения положения концов поперечины из сигнала блока 16 задания положения поперечины, поступает в блок 25 сравнения скорости, где, складываясь с сигналом задания скорости, полученным с блока 17 задания скорости,и сигналом отработки скорости, полученным от датчика 23 перемещения, преобразованным преобразователем 24, поступает в цифроаналоговый преобразователь 12, где, преобразовываясь из цифрового в аналоговый сигнал, затем усиливается усилителем 22 и поступает на обмотку электродвигателя 11, которыя начинает вращение вала 13, связанного через кинематические передачи и валы с ходовыми винтами 9 и 10. Поперечина начинает движение. Необходимая скорость перемещения поддерживается внутренним контуром поддержания скорости, причем сигнал от датчика 23 скорости через преобразователь 24, блок 25 сравнения скорости, согласуется с сигналом с блока 17 задания скорости. По мере движения поперечины сигнал от датчика 18 положения изменяется и постепенно сравнивается с сигналом с блока 16 задания положения поперечины, после чего на выходе из блока 20 сравнения положения поперечины появляется нулевой сигнал.

Ток, поступающий на обмотку электродвигателя 11,.-прекращается, двигатель отключается.

В процессе движения поперечины на нее действуют возмущения в виде сил резания и изменения положения .центра масс системы поперечина— шпиндельная бабка, обусловленные перемещением шпиндельной бабки, вызывающие неравномерные деформации ходовых винтов 9 и 10 и их опор, неравномерные кинематические погреш ности передач, которые влекут за собой отклонение поперечины. Это обуславливает появление сигнала на выходе блока 28 сравнения положения концов поперечины, так как сигналы с датчиков 18 и 26 не совпадают друг с другом по величине. Далее .сигнал с выхода блока 28 сравнения положения концов поперечины поступает в аналого-цифровой преобразователь 29, усиливается усилителем 30 и посту189658

4 пает на обмотку электродвигателя 12.

Одновременно от блока 28-сравнения положения концов поперечины сигнал, инвертируемый инвертором 31, посту5 пает на вход блока 25 сравнения скорости и посредством аналого-цифрового преобразователя 21 и усилителя 22 меняет напряжение на электродвигателе 11. Происходит синхронное изменение момента на валах электродвига- телей 11 и 12 на равное по абсолютной величине и противоположное по знаку, что приводит к закручиванию или раскручиванию вала 13. Это позволяет скомпенсировать возникающую погрешность отклонения поперечины, так как скручивание или раскручивание вала сопровождается микроперемещением поперечины, равным по величине и противоположным по знаку возникающей погрешности, а возникающий крутящий момент на упругом ва- лу 13 скомпенсирует управляющее силовое воздействие от электродвига,телей l1 и l2, что требует их перерегулирования после отработки ошибки и в конечном итоге приводит к повышению точности отработки.

1189658.

Составитель А.Семенова

ТехредЖ.Кастелевич Корректор В.Гирняк

Редактор Т.Кугрышева

Филиал ППП ."Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6832/16 Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5