[實用新型]數控激光加工設備精度補償系統

有效

• 申請號: 201320517753.0
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203509748U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 沈暉;楊歡歡
• 申請（專利權）人: 蘇州領創激光科技有限公司
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;B23Q17/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 張相午

技術領域

本實用新型涉及一種溫度補償系統，具體涉及一種數控激光加工設備精度補償系統。

背景技術

作為機床傳動系統的重要部件，絲杠和齒條的精度穩定性直接影響整個機床的精度。由于絲杠和齒條由金屬制成，金屬的熱脹冷縮特性無疑會導致其精度穩定性下降。雖然，絲杠和齒條生產廠家在制造過程中通過。尤其是在行程較長的大幅面設備上，溫度導致的長度方向精度累計誤差更加明顯，通常不能忽略。以行程10m的軸來說，金屬材料的熱膨脹系數10ppm（10μm/m·℃）,理論上溫度每升高1攝氏度，10m行程軸就產生100μm的長度誤差。晝夜溫差、冬夏季節溫差對精度的影響可想而知，因此必須對高精度和大行程的激光加工設備的精度進行“溫度補償”，以消除誤差。

實用新型內容

針對現有技術上存在的不足，本實用新型提供一種能夠進行有效的溫度補償、提高機床定位精度和加工精度的數控激光加工設備精度補償系統。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：

一種數控激光加工設備精度補償系統，包括機床驅動機構、驅動電機，其所述的機床驅動機構上安裝溫度傳感器，溫度傳感器與溫度變送器相連，溫度變送器與PLC相連，PLC設置在上位機中，上位機與驅動控制器相連，驅動控制器與機床驅動電機相連。

上述的數控激光加工設備精度補償系統，其所述的機床驅動機構包括X軸驅動機構和Y軸驅動機構。

上述的數控激光加工設備精度補償系統，其所述的PLC計算驅動機構的溫度補償量，上位機將溫度補償量轉變為零點偏置值。

上述的數控激光加工設備精度補償系統，其所述的PLC包括A/D接口，該A/D接口與所述的溫度變送器相連以進行模/數轉換。

上述的數控激光加工設備精度補償系統，其所述的溫度變送器將溫度變化處理為電壓信號。

上述的數控激光加工設備精度補償系統，其所述的機床驅動電機包括X軸驅動電機和Y軸驅動電機。

有益效果：

本實用新型通過溫度傳感器獲取機床各位置的實際溫度，通過溫度補償將補償量輸出給驅動控制器，帶動伺服電機進行位置補償，克服了在普通車間環境條件下使用的數控機床易產生誤差的缺點，提高了加工精度及定位精度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型；

圖1為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

參照圖1，本實用新型包括機床驅動機構、驅動電機，機床驅動機構包括X軸驅動機構1和Y軸驅動機構2，X軸驅動機構1和Y軸驅動機構2上均安裝溫度傳感器3，溫度傳感器3與溫度變送器4相連，溫度變送器與PLC5相連，PLC5設置在上位機6中，PLC5包括A/D接口，該A/D接口與所述的溫度變送器4相連以進行模/數轉換，PLC5計算驅動機構的溫度補償量，上位機6將溫度補償量轉變為零點偏置值，上位機6與驅動控制器7相連，驅動控制器7與X軸驅動電機8和Y軸驅動電機9相連，X軸驅動電機8和Y軸驅動電機9分別驅動X軸驅動機構1和Y軸驅動機構2動作。

通過在X軸驅動機構部件（齒條）和Y軸驅動機構部件（絲杠）上加裝溫度傳感器（Pt100）實時監測齒條、絲杠的溫度變化，溫度變化使溫度傳感器檢測組件阻值變化，經溫度變送器處理最終輸出對應的1-5V的電壓信號（對應-10℃--50℃，呈線性即每1℃對應的電壓為66.67mv）到系統模擬量輸入口，輸入的電壓信號經PLC處理，得到X軸、Y軸的當前實際溫度值T1,PLC將X軸、Y軸的當前實際溫度值T1與溫度補償的基準點溫度T0（加工前絲杠，齒條的初始溫度）進行比較，根據溫度變化量⊿T=T1-T0，按照⊿L=⊿T*L0/0.5(L0為0.5℃的補償量基準)計算補償量，并將該補償量寫入上位機中“PLC零點偏置”中，上位機根據零點偏置量給予驅動控制器指令，按補償量調整對應軸（X軸或Y軸）的零點，實現精度補償。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。