CN209784823U - 数控机床轴的温度及位置检测控制*** - Google Patents

数控机床轴的温度及位置检测控制*** Download PDF

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谭勇
孟祥东
苏辉南
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Abstract

本实用新型提供了一种数控机床轴的温度及位置检测控制***，包括数控单元，包括相互连接的第一数控单元和第二数控单元，用于进行数据通讯；主轴驱动单元，分别与第一数控单元和主轴编码器连接，用于提供编码器所需要的数据结构；调节型电源模块，与第一数控单元连接，用于网络数据通讯,为光栅尺提供通讯数据；AC轴驱动单元，与第二数控单元连接，提供AC轴的动力源；XYZ轴驱动单元，与第一数控单元连接，提供XYZ轴的动力源；AC轴温度检测单元，分别与第二数控单元和AC轴温度位置传感器单元连接。本实用新型的数控机床轴的温度及位置检测控制***，温度、位置数据检测的误差小，数据准确。

Description

数控机床轴的温度及位置检测控制***
技术领域
本实用新型涉及数控机床设备技术领域，具体地，涉及一种数控机床轴的温度及位置控制***。
背景技术
数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。
数控机床轴的温度及位置检测控制***较多的温度检测都是通过模拟量IO模块进行控制，但该控制会造成温度检测的误差大，造成数据偏差。
经过对现有技术的检索，申请号为201210483508.2的发明专利公开了一种机床主轴部件热稳定性的检测方法。本发明包含以下步骤：1.1)机床预热；1.2)对表、测温：将四个千分表支在工作台上，沿主轴鼻端的X\Y\Z三个方向布置，压表后将千分表对零，同时测量主轴鼻端温度；1.3)读表、测温；1.4)判断机床主轴部件热稳定性。该方法选用仪表进行读取，误差大，测温不准确。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种数控机床轴的温度及位置检测控制***。
根据本实用新型提供的一种数控机床轴的温度及位置检测控制***，包括
数控单元，包括相互连接的第一数控单元和第二数控单元，用于进行数据通讯；
主轴驱动单元，分别与第一数控单元和主轴编码器连接，用于提供主轴编码器所需要的数据结构；
主轴编码器，与主轴驱动单元连接；
调节型电源模块，与第一数控单元连接，用于网络数据通讯,为光栅尺提供通讯数据；
AC轴驱动单元，与第二数控单元连接，提供AC轴的动力源；
XYZ轴驱动单元，与第一数控单元连接，提供XYZ轴的动力源；
AC轴温度检测单元，分别与第二数控单元和AC轴温度位置传感器单元连接。
进一步地，所述主轴驱动单元通过接口X201接到主轴传感器SMC20上，所述主轴传感器与主轴编码器连接，从而对主轴进行速度检测，位置检测和温度检测,所述主轴驱动单元通过接口X200与所述第一数控单元的接口X100对接。
进一步地，所述调节型电源模块通过接口X201接到Y轴光栅尺传感器单元上，所述Y轴光栅尺传感器单元与Y轴光栅尺连接，用于Y轴位置检测；所述调节型电源模块通过接口X202接到Z轴光栅尺传感器单元上，所述Z轴光栅尺传感器单元与Z轴光栅尺连接，用于Z轴位置检测。
进一步地，所述AC轴驱动单元包括A轴驱动单元和C轴驱动单元，所述A轴驱动单元通过接口X200接到第二数控单元的接口X101上，所述A轴驱动单元通过接口X201与C轴驱动单元的接口X200连接。
进一步地，所述XYZ轴驱动单元包括X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元，所述Z轴驱动单元的接口X200接到第一数控单元的接口X102上，所述Z轴驱动单元的接口X201与Y轴驱动单元的接口X200对接，所述Y轴驱动单元的接口X201与X轴驱动单元的接口X200对接，所述X轴驱动单元的接口X201接到X轴光栅尺传感器单元上，所述X轴光栅尺传感器单元与X轴光栅尺连接，用于X轴位置检测。
进一步地，所述AC轴温度检测单元包括A轴温度检测单元和C轴温度检测单元，所述A轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X103对接，所述A轴温度检测单元的接口X521与A轴温度传感器连接；所述C轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X102对接，所述C轴温度检测单元的接口X521与C轴温度传感器连接，A轴温度传感器和C轴温度传感器均采用KTY84温度传感器。
进一步地，所述A轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/1对接，所述C轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/2对接，所述AC轴位置传感器单元的接口X520/1和接口X520/2分别与A轴角度编码器和C轴角度编码器连接。
进一步地，所述AC轴位置传感器单元选用SMC传感器。
进一步地，所述第一数控单元的接口X103和第二数控单元的接口X100之间通过DRIVE_CLIQ进行通信，所述第一数控单元的接口X101与调节型电源模块的接口X200对接。
进一步地，所述第一数控单元选用NCU710.3数控面板，所述第二数控单元选用NX10.3数控面板。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
(1)本实用新型的数控机床轴的温度及位置检测控制***，温度、位置数据检测的误差小，数据准确。
(2)本实用新型的数控机床轴的温度及位置检测控制***，通过端子模块TM120与KTY84温度传感器的连接，实现了对A轴和C轴的温度检测。
(3)本实用新型的数控机床轴的温度及位置检测控制***，端子模块TM120与SMC40传感器连接，将角度编码器接到SMC40上，进而实现对A轴和C轴进行速度和位置检测，保证A轴和C轴的稳定可靠性。
(4)本实用新型的数控机床轴的温度及位置检测控制***，通过SMC20传感器采集速度和位置信息，然后通过主轴编码器读取数据，实现主轴编码器的功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的各单元连接关系图；
图2为本实用新型的连接框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图2所示，一种数控机床轴的温度及位置检测控制***，包括，
数控单元，包括相互连接的第一数控单元和第二数控单元，用于进行数据通讯；
主轴驱动单元，分别与第一数控单元和主轴编码器连接，用于提供编码器所需要的数据结构；主轴驱动单元通过接口X201接到主轴传感器上，主轴传感器与主轴编码器SMC20连接，从而对主轴进行速度检测，位置检测和温度检测,主轴驱动单元通过接口X200与第一数控单元的接口X100对接。
调节型电源模块，与第一数控单元连接，用于；网络数据通讯，为光栅尺提供通讯数据；调节型电源模块通过接口X201接到Y轴光栅尺传感器单元上，Y轴光栅尺传感器单元与Y轴光栅尺连接，用于Y轴位置检测；调节型电源模块通过接口X202接到Z轴光栅尺传感器单元上，Z轴光栅尺传感器单元与Z轴光栅尺连接，用于Z轴位置检测。
AC轴驱动单元，与第二数控单元连接，提供AC轴的动力源,AC轴驱动单元包括A轴驱动单元和C轴驱动单元；AC轴驱动单元包括A轴驱动单元和C轴驱动单元，A轴驱动单元通过接口X200接到第二数控单元的接口X101上，A轴驱动单元通过接口X201与C轴驱动单元的接口X200连接。
XYZ轴驱动单元，与第一数控单元连接，提供XYZ轴的动力源,XYZ轴驱动单元包括X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元；XYZ轴驱动单元包括X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元，Z轴驱动单元的接口X200接到第一数控单元的接口X102上，Z轴驱动单元的接口X201与Y轴驱动单元的接口X200对接，Y轴驱动单元的接口X201与X轴驱动单元的接口X200对接，X轴驱动单元的接口X201接到X轴光栅尺传感器单元上，X轴光栅尺传感器单元与X轴光栅尺连接，用于X轴位置检测。
AC轴温度检测单元，分别与第二数控单元和AC轴温度位置传感器单元连接,AC轴温度检测单元包括A轴温度检测单元和C轴温度检测单元；AC轴温度检测单元包括A轴温度检测单元和C轴温度检测单元，A轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X103对接，A轴温度检测单元的接口X521与A轴温度传感器连接；C轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X102对接，C轴温度检测单元的接口X521与C轴温度传感器连接，A轴温度传感器和C轴温度传感器均采用KTY84温度传感器。
A轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/1对接，C轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/2对接，AC轴位置传感器单元的接口X520/1和接口X520/2分别与A轴角度编码器和C轴角度编码器连接。
AC轴位置传感器单元选用SMC传感器。
第一数控单元的接口X103和第二数控单元的接口X100之间通过DRIVE_CLIQ进行通信，第一数控单元的接口X101与调节型电源模块的接口X200对接。第一数控单元选用NCU710.3数控面板，第二数控单元选用NX10.3数控面板。
各个单元的连接关系如下：C轴驱动单元SMM-C的接口X200接到A轴驱动单元SMM-A的接口X201上，A轴驱动单元SMM-A的接口X200接到第二数控单元NX10.3的接口X101上；
主轴驱动单元SMM-SP的接口X200连接第一数控单元NCU710.3的接口X100，主轴驱动单元SMM-SP的接口X201连接主轴传感器SMC20-SP，主轴传感器SMC20-SP与主轴编码器连接，从而对主轴进行速度检测，位置检测和温度检测；
调节型电源模块ALM的接口X201连接Y轴光栅尺传感器单元SMC20-Y，Y轴光栅尺传感器单元SMC20-Y与Y轴光栅尺连接,用于Y轴位置检测；调节型电源模块ALM的接口X202连接Z轴光栅尺传感器单元SMC20-Z，Z轴光栅尺传感器单元SMC20-Z与Z轴光栅尺连接,用于Z轴位置检测；
Z轴驱动单元SMM-Z的接口X200连接第一数控单元NCU710.3的接口X102，Z轴驱动单元SMM-Z的接口X201连接Y轴驱动单元SMM-Y的接口X200，Y轴驱动单元SMM-Y的接口X201连接X轴驱动单元SMM-X的接口X200，X轴X轴驱动单元SMM-X的接口X201连接X轴光栅尺传感器单元SMC20-X,X轴光栅尺传感器单元SMC20-X与X轴光栅尺连接，用于X轴位置检测；
A轴温度检测单元(端子模块TM120/A)的接口X500连接第二数控单元NX10.3的接口X103，A轴温度检测单元TM120/A的接口X521与A轴温度传感器连接；C轴温度检测单元(端子模块TM120/C)的接口X500连接第二数控单元NX10.3的接口X102，C轴温度检测单元TM120/C的接口X521与C轴温度传感器连接，A轴温度传感器和C轴温度传感器均采用KTY84温度传感器。
A轴温度检测单元TM120/A的接口X501连接AC轴位置传感器单元SMC40的接口X500/1，C轴温度检测单元的接口X501连接AC轴位置传感器单元SMC40的接口X500/2，AC轴位置传感器单元SMC40的接口X520/1和接口X520/2分别与A轴角度编码器和C轴角度编码器连接。
第一数控单元NCU710.3的接口X103和第二数控单元NX10.3的接口X100之间通过DRIVE_CLIQ进行通信。
本实用新型的电路的工作原理如下：
该***主要通过DRIVE_CLIQ进行通信，第一数控单元NCU710.3的DRIVE_CLIQ接口X100与SMM_SP的X200连接，SMM_SP的X201接到主轴的SMC20上，主轴编码器接到主轴传感器SMC20-SP上，从而对主轴进行速度检测，位置检测温度检测。NCU710.3的DRIVE_CLIQ接口X103与第一数控单元NX10.3的接口X100进行通信。NX10.3的X103与A轴的TM120/A的X500连接，A轴TM120的X521接到A轴电机的温度传感器，进行A轴温度的实时测量与分析，保证A轴电机的寿命。A轴角度编码器接到SMC40的X520/1接口上，对A轴进行速度和位置进行检测分析。NX10.3的X103与C轴的TM120/C的X500连接，C轴TM120/C的X521接到C轴电机的温度传感器，进行C轴温度的实时测量与分析，保证C轴电机的寿命。C轴角度编码器接到SMC40的X520/2接口上，对C轴进行速度和位置进行检测分析。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，包括
数控单元，包括相互连接的第一数控单元和第二数控单元；
主轴驱动单元，分别与第一数控单元和主轴编码器连接；
主轴编码器，与主轴驱动单元连接；
调节型电源模块，与第一数控单元连接；
AC轴驱动单元，与第二数控单元连接，提供AC轴的动力源；
XYZ轴驱动单元，与第一数控单元连接，提供XYZ轴的动力源；
AC轴温度检测单元，分别与第二数控单元和AC轴温度位置传感器单元连接。
2.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述主轴驱动单元通过接口X201接到主轴传感器上，所述主轴传感器与主轴编码器连接，从而对主轴进行速度检测，位置检测和温度检测,所述主轴驱动单元通过接口X200与所述第一数控单元的接口X100对接。
3.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述调节型电源模块通过接口X201接到Y轴光栅尺传感器单元上，所述Y轴光栅尺传感器单元与Y轴光栅尺连接，用于Y轴位置检测；所述调节型电源模块通过接口X202接到Z轴光栅尺传感器单元上，所述Z轴光栅尺传感器单元与Z轴光栅尺连接。
4.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述AC轴驱动单元包括A轴驱动单元和C轴驱动单元，所述A轴驱动单元通过接口X200接到第二数控单元的接口X101上，所述A轴驱动单元通过接口X201与C轴驱动单元的接口X200连接。
5.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述XYZ轴驱动单元包括X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元，所述Z轴驱动单元的接口X200接到第一数控单元的接口X102上，所述Z轴驱动单元的接口X201与Y轴驱动单元的接口X200对接，所述Y轴驱动单元的接口X201与X轴驱动单元的接口X200对接，所述X轴驱动单元的接口X201接到X轴光栅尺传感器单元上，所述X轴光栅尺传感器单元与X轴光栅尺连接。
6.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述AC轴温度检测单元包括A轴温度检测单元和C轴温度检测单元，所述A轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X103对接，所述A轴温度检测单元的接口X521与A轴温度传感器连接；所述C轴温度检测单元的接口X500与第二数控单元的接口X102对接，所述C轴温度检测单元的接口X521与C轴温度传感器连接。
7.根据权利要求6所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述A轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/1对接，所述C轴温度检测单元的接口X501与AC轴位置传感器单元的接口X500/2对接，所述AC轴位置传感器单元的接口X520/1和接口X520/2分别与A轴角度编码器和C轴角度编码器连接。
8.根据权利要求7所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述AC轴位置传感器单元选用SMC传感器。
9.根据权利要求1所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述第一数控单元的接口X103和第二数控单元的接口X100之间通过DRIVE_CLIQ进行通信，所述第一数控单元的接口X101与调节型电源模块的接口X200对接。
10.根据权利要求1或8所述的数控机床轴的温度及位置检测控制***，其特征在于，所述第一数控单元选用NCU710.3数控面板，所述第二数控单元选用NX10.3数控面板。
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