[發明專利]具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置及熱位移防止方法

有效

• 申請號: 201380054060.5
• 申請日: 2013-10-04
• 公開（公告）號: CN104718052A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 盧鎮成
• 申請（專利權）人: 斗山英維高株式會社
• 主分類號: B23Q5/40
• 分類號: B23Q5/40;F16H25/20;B23Q15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

技術領域

本發明涉及具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置及熱位移防止方法，尤其涉及如下的具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置及熱位移防止方法：根據安裝于軸承座的加熱單元和溫度傳感器而防止熱位移，通過控制單元來控制向加熱單元供給電源的電源供給裝置的接通/關閉(on/off)而防止熱位移。

背景技術

在各種產業現場中，包括車削加工中心、加工中心、門型加工中心、電火花加工機床、水平型數控鏜床、數控車床等在內的各個種類的機床按照相應作業用途而廣泛被使用。

如圖1所示，一般各個種類的機床為了將旋轉運動轉換為直線運動而使用滾珠絲杠。滾珠絲杠10由與滾珠絲杠10接觸的軸承22和包圍該軸承22的軸承座21及旋轉滾珠絲杠的動力傳遞部構成。

一般地，滾珠絲杠10根據由機械摩擦而產生的熱而引起熱變形，即換言之根據熱變形而引起伸縮。當根據滾珠絲杠與軸承的摩擦熱而引起滾珠絲杠的熱變形時，在要求高精密度的機床中減小加工物的精密度，其結果引起降低機床的生產性的問題。

如圖1所示，在以往的利用滾珠絲杠10的機床的情況下，為了將由滾珠絲杠10與軸承21的摩擦熱而引起的熱變形最小化，向滾珠絲杠的內部空洞強行注入空氣(air)而間接地冷卻滾珠絲杠10，從而防止了軸承22的熱變形。但是，在這樣的以往技術的情況下，并不是直接冷卻產生最多摩擦熱的軸承21，而是間接地冷卻滾珠絲杠10，根據被冷卻的滾珠絲杠而間接地冷卻軸承21，因此為了防止熱變形而需要持續地強行注入空氣，由此需要花費很多費用和時間。

另外，在機床停止的狀態即滾珠絲杠被冷卻的狀態下使機床工作的情況下，軸承也保持被冷卻的狀態，因此為了防止工作物的熱位移，直到軸承達到一定溫度為止不進行加工物的加工作業，而是使機床預備地工作而進行長時間的機床的暖機(worming?up)過程，由此浪費電力，并降低生產性。

進而，在精密加工時根據熱位移而產生加工誤差。

發明內容

技術課題

本發明是為解決如上述的問題點而研發的，本發明用于提供根據安裝于軸承座而對軸承進行暖機的加熱單元和溫度傳感器而在具備滾珠絲杠的機床中防止由滾珠絲杠與軸承的摩擦熱而導致的熱位移，更具體地，本發明的目的在于防止由機床在寒冷地區或如冬季這樣的低溫狀態下工作之后暫時停止的期間的急劇的溫度下降或最初工作時的低溫而導致的熱位移。

另外，本發明的另一目的在于提供如下的熱位移防止方法：通過具備溫度存儲單元、存儲部及控制部的控制單元，根據由溫度傳感器而測量的溫度而控制施加給加熱單元的電源供給裝置的電源，從而將具備滾珠絲杠的機床的熱位移最小化。

用于解決課題的手段

為了達到本發明的目的，本發明的具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置包括：軸承，其設置于所述滾珠絲杠的外周緣；軸承座，其用于支承所述軸承；空間部，其形成于所述軸承座的上部一側面；加熱單元，其具備與所述空間部的內部形狀對應的外部形狀；溫度傳感器，其設置于與所述加熱單元相對的位置；及控制單元，其根據由所述溫度傳感器所測量的溫度而控制向所述加熱單元供給電源的電源供給裝置的接通/關閉(on/off)。

另外，在本發明的具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置的其他優選實施例中，所述加熱單元包括：熱線銷，其具備與所述空間部的內部形狀對應的形狀；熱線線圈，其設置于所述熱線銷的內部，并產生熱；熱線絕緣子，其為了實現所述熱線線圈的絕緣而設置于所述熱線銷的上端；及熱線電線，其一端嵌入在所述熱線絕緣子的內部而與所述熱線線圈連接，另一端與電源供給裝置連接而向所述熱線線圈供給電源。

另外，在本發明的具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止裝置的其他優選實施例中，控制單元包括：溫度存儲單元，其存儲由所述溫度傳感器測量的軸承的溫度；存儲部，其存儲所述軸承的預設定溫度；及控制部，其對存儲于所述溫度存儲單元的軸承的測量溫度與存儲于所述存儲部的溫度進行比較而控制所述電源供給裝置的接通/關閉(on/off)。

為了達到本發明的另一目的，本發明的具備滾珠絲杠的機床的熱位移防止方法包括如下步驟：通過溫度傳感器來測量軸承的溫度的步驟；將所述測量的軸承的溫度傳送到溫度存儲單元的步驟；對存儲于存儲部的所述軸承的預設定溫度值與存儲于所述溫度存儲單元的軸承的測量溫度進行比較的步驟；及根據所述比較的溫度而控制電源供給裝置的接通/關閉(on/off)的步驟。

發明效果