Устройство для автоматического позиционирования узла станка портального типа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 В 23 Q 23/ОО Л

ВСЕСЖО .» Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

% ЬКю Ж1,"ТЫл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3786472/25-08 (22) 01.09 ° 84, М6) 07.07.86. Бюл, Ф 25 (7l) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков

E (72) M.È.Êoaàëü, Г.А.Игонин и Е.Н.Ким (53) 621,9.62,52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 747695, кл. В 23 q 23/ОО, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ УЗЛА СТАНКА ПОРТАЛЬНОГО ТИНА, например ползуна, расположенного на шпиндельной бабке, установленной с возможностью перемещения по поперечине, которая смонтирована с возможностью перемещения по двум ходовым винтам, содержащее блок задания перемещения узлов станка и систему управления, включающую датчики положения правого и левого концов поперечины, связанные соответственно с первым и вторым блоками регулирования, входы которых соединены с блоком задания перемещения, выход первого блока регулирования связан с двигателем правого ходового винта, выход второго блока регулирования связан с двигателем левого ходового

„„SU„„1242337 А1 винта, датчик положения шпиндельной бабки относительно поперечины, связан- . ный с третьим блском регулирования, вход которого связан с блоком заданий перемещения, а выход — с двигателем перемещения шпиндельной бабки по по-. ,перечине, и датчик отклонения стола от горизонтали, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения точности позиционирования полэуна, система управления снабжена датчиком отклонения торца ползуна от горизонтали, соединенным с первым входом введенного в устройство первого функционального преобразователя, второй вход которого связан с датчиком отклонения стола от горизонтали, а выход— с вторым блоком регулирования и вто рым введенным функциональным преобра- . C зователем, причем второй вход второго функционального преобразователя свя зан с блоком задания перемещения, а выход — с введенным четвертым блоком Ь ) регулирования, второй вход которого пфь связан с блоком задания перемещения, ) а выход — с двигателем перемещения ©ф ползуна, и датчиком положения ползу- д на относительно шпиндельной бабки, 3 связанным с третьим входом четвертого блока регулирования.

1242

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам управления двухстоечными координатно — расточными,координатно-шлифовальными, продольно-фрезерными и другими станками,в которых необходимо обеспечить высокую точность положения инструмента относительно перемещающегося стола (. детали ), Цель изобретения — повьппение точности позиционирования ползуна за счет автоматической компенсации угловых и линейных. погрешностей его поло40 жения.

На чертеже изображена схема устрой-1 ,ства для автоматического позиционирования узла станка портального типа, Устройство содержит станину 1„ стол 2, стойки 3 и 4, поперечину 5, шпиндельную бабку 6 ползункового типа. Два электрических двигателя. 7 и

8, соединенных с ходовыми винтами 9 и 10, предназначены для перемещения поперечины по направляющим стоек. 3 и 4, Управление положением поперечины относительно стоек 3 и 4 осуществляется системой управления, включающей датчики 11 и 12 положения соответственно правого и левого концов поперечины, первый 13 и второй 14 блоки регулирования, Блок 15 задания перемещения связан с входами блоков регулирования системы управления..

Электрический двигатель 16, соединенный с ходовым винтом 17, предназ35 начен для перемещения ползуна 1.8 по направляющим 19 саней шпиндельной бабки 6.

Прецизионный датчик 20 обеспечивает точный отсчет перемещения ползу— ,на 18 относительно бабки 6, Третий блок 21 регулирования соединен с электрическим двигателем

22 соединенным с ходовым 23 и предФ

45 назначенным для перемещения шпиндельной бабки 6 по направляющим поперечины 5., Прецизионный датчик 24 обеспечивает точный отсчет перемещений шпиндельной бабки 6 относительно поперечины 5.

Управление положением бабки 6 осуществляется следящим приводом, состоя-щим из последовательно соединенных третьего блока 21 регулирования, электрического двигателя 22, ходового вийта

23, перемещаемого узла-бабки 6, датчика 24, выход которого соединен с вторым входом третьего блока 21 регу337 2 лирования, при этом первый вход третьего блока 21 регулирования соединен с третьим выходом блока 15 задания перемещения.

Управление положением полэуна осуществляется следящим приводом, состоящим из последоваТельно соединенного четвертого блока 25 регулирования, электрического двигателя 16, ходового винта 17, перемещаемого узла — ползуна 18, датчика 20, выход которого соединен с вторым входом четвертого блока 25 регулирования, при этом первый вход четвертого блока 25 регулирования соединен с, вторым выходом блока 15 задания перемещения.

Для обеспечения перпендикулярности оси шпинделя 26 относительно плоско- сти стала 2 предусмотрена система коррекции углового положения ползуна 18, Эта система включает в себя два индуктивных датчика 27 и 28 горизонтальности, один из которых (датчик 27 установлен на торце ползуна и измеряет его отклонения. от горизонтали и, соответственно, угловое.отклонение оси шпинделя 26 от вертикали, а другой (датчик 28) установлен в корпусе стола 2 и измеряет отклонение плоскости стола от горизонтального положения, и первый функциональный преобразователь 29, входы которого соединены с выходами индуктивных датчиков 27 и 28, а выход — с третьим выходом второго блока 14 регулирования, Для сохранения относительного расположения шпинделя 26 и стола 2 при изменении углового положения ползуна

18 предусмотрена система коррекции линейного положения ползуна 18, Эта система включает в себя два индуктивных датчика 27 и 28, первый функциональный преобразователь 29 и второй преобразователь 30, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 29, второй вход — с третьим выходом блока 15 задания перемещения, а выход — с третьим входом четвертого блока 25 регулирования.

Устройство работает следующим образом.

Блок 15 формирует задания следящим приводам на перемещение левого и правого концов поперечины 5, полэуна

18, шпиндельной бабки 6.

Задания с первого, второго и третьего выходов блока 15 поступают на входы блоков регулирования !3, 14, 3 124

21 и 25. Блоки 13, 14, 21 и 25 выполняют преобразование, сравнение сигналов от блока 15 задания и датчиков

11, 12, 20 и 24 отсчета перемещений и формируют управляющий сигнал для электродвигателей 7, 8, 16 и 22, которые через ходовые винты 9, 10, 17 и 23 перемещают поперечину 5, ползун

18, шпиндельную бабку 6 до полного соответствия сигналов с блока .15 и to датчиков 11, 12, 20 и 24. Эа счет установки датчиков 11 и 12 непосред- ственно на перемещаемом узле — левом и правом концах, поперечины - обеспечивается одинаковое по высоте положение концов поперечины.

Отклонение оси шпинделя от вертикального положения, возникающее за счет деформации поперечины под действием усилий резания и веса переме- 2О щающейся бабки, измеряется датчиком

27, горизонтальность положения столадатчиком 28. Ошибка взаимного положения шпинделя 26 и стола 2 выделяется в функциональном преобразователе 2S

29 и подается на вход блока 14 в виде заданияДМ на дополнительное перемещение левого конца поперечины. Электродвигатель 8, отрабатывая сигнал,ошибки, смещает левый конец поперечины до полного исчезновения ошибки, обеспечивая этим перпендикулярность оси . шпинделя 26 плоскости стола 2, 2337 4

Одновременно с целью компенсации размерной погрешности обработки в вертикальном направлении, возникающей в результате дополнительного смещения на ЬЪ/левого конца поперечины, преобразователь 30 формирует блоку 25 заданием J на дополнительное перемещение полэуна 18. Величина дополнительного заданиями определяется по формуле у йЬ/

С 7 где С вЂ” расстояние между осями ходовых винтов поперечины:

/ с ь — расстояние от правого конца поперечины до оси шпинделя.

1 ак показали исследования, необходимая максимальная величина. смещения конца поперечины не превышает 1 0,3мм, что меньше предельно допустимого смещения. Однако с целью исключения поломки станка от смещений, больших максимально допустимой величины, в преобразователе 29 предусмотрена установка 4Ылщ, .

Устройство позволяет повысить точность позиционирования ползуна, что обеспечивает повьппение точности обработки. Это в свою очередь i:озволяет производить полную обработку детали без переустановок ее с одного станка на другой.

1242337

Составитель А,Семенова

Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Редактор Н,Тупица

Заказ 3651/17

Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4