Устройство для автоматического позиционирования узла станка портального типа

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 124233 МИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ 3 О СУДАРСТВЕННЫЙо аелдм изоБРет ВСЕСЖО. ВИ" ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ьью %1 тыь. ЕЛЬСТВ АВТОРСНО 21) 3786472/25-08(71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станковФ (72) М,И.Коваль, Г.А.Игонин и Е,Н.Ким (53) 621,9,62,52 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 747695, кл. В 23 Я 23/ОО, 1978, 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКО ГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ УЗЛА СТАНКА ПОРТАЛЬНОГО ТИНА, например ползуна, расположенного на шпиндельной бабке, установленной с возможностью перемеще ния 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 соответст- венно 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 регулированиясвязан с двигателем левого ходового та, датчик положения шпиндельной бабки относительно поперечины, связанный 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 й вход которого связан с датчиком отклонения стола от горизонтали, а выход - с вторым блоком регулирования и вторым введенным функциональным преобра- . Се зователем, причем второй вход второго функционального преобразователя свя зан с блоком задания перемещения, а ффф выход - с введенным четвертым блокомЬ,) регулирования, второй вход которого пфь связан с блоком задания перемещения, Я а выход - с двигателем перемещения Я) ползуна, и датчиком положения ползу- д на относительно шпиндельной бабки, 3 связанным с третьим входом четвертого блока регулирования1242 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 углоФвых и линейных. погрешностей его поло 40 жения.На чертеже изображена схема устрой,ства для автоматического позиционирования узла станка портального типа,Устройство содержит станину 1стол 2, стойки 3 и 4, поперечину 5,шпиндельную бабку 6 ползункового типа. Два электрических двигателя 7 и8, соединенных с ходовыми винтами 9и 10, предназначены для перемещенияпоперечины по направляющим стоек, 3и 4, Управление положением поперечины относительно стоек 3 и 4 осуществляется системой управления, включающей датчики 11 и 12 положения соответственно правого и левого концовпоперечины, первый 13 и второй 14блоки регулирования,Блок 15 задания перемещения связан с входами блоков регулированиясистемы управления,Электрический двигатель 16, соединенный с ходовым винтом 17, предназ 35начен для перемещения ползуна 18 понаправляющим 19 саней шпиндельнойбабки 6.Прецизионный датчик 20 обеспечивает тОчный отсчет перемещения ползу -,на 18 относительно бабки 6,Третий блок 21 регулированиясоединенс электрическим двигателем22 соединенным с ходовым 23 и предФ45назначенным для перемещения шпиндельной бабки 6 по направляющим поперечины 5., Прецизионный датчик 24 обеспечивает точный отсчет перемещений шпиндельной бабки 6 относительно поперечины 5.50Управление положением бабки 6 осуществляется следящим приводом, состоя щим из последовательно соединенных третьего блока 21 регулирования, электрического двигателя 22, ходового вийта23, перемещаемого узла-бабки 6, датчика 24, выход которого соединен свторым входом третьего блока 21 регуЗЗ 7 2лирования, при этом первый вход третьего блока 21 регулирования соединенс третьим выходом блока 15 заданияперемещения.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, выходкоторого соединен с вторым входомчетвертого блока 25 регулирования,при этом первый вход четвертого блока 25 регулирования соединен с, вторымвыходом блока 15 задания перемещения.Для обеспечения перпендикулярностиоси шпинделя 26 относительно плоско-сти стала 2 предусмотрена системакоррекции углового положения ползуна 18, Эта система включает в себядва индуктивных датчика 27 и 28 горизонтальности, один из которых датчик 27 установлен на торце ползуна иизмеряет его отклонения. от горизонтали и, соответственно, угловое.отклонение оси шпинделя 26 от вертикали,а другой датчик 28) установлен вкорпусе стола 2 и измеряет отклонениеплоскости стола от горизонтальногоположения, и первый Функциональныйпреобразователь 29, входы которогосоединены с выходами индуктивных датчиков 27 и 28, а выход - с третьимвыходом второго блока 4 регулирования,Для сохранения относительного расположения шпинделя 26 и стола 2 приизменении углового положения ползуна18 предусмотрена система коррекциилинейного положения ползуна 18.Эта система включает в себя дваиндуктивных датчика 27 и 28, первыйФункциональный преобразователь 29 ивторой преобразователь 30, первыйвход которого соединен с выходом преобразователя 29, второй вход - стретьим выходом блока 15 задания перемещения, а выход - с третьим входомчетвертого блока 25 регулирования.Устройство работает следующим образом.Блок 1.5 Формирует задания следящим приводам на перемещение левого иправого концов поперечины 5, полэуна18, шпиндельной бабки 6.Задания с первого, второго и третьего выходов блока 15 поступают навходы блоков регулирования 3, 14, 3 124 2 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 10 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 засчет деформации поперечины под действием усилий резания и веса переме щающейся бабки, измеряется датчиком 27, горизонтальность положения стола- датчиком 28. Ошибка взаимного положения шпинделя 26 истола 2 выделяется в функциональном преобразователе 25 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 4Одновременно 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 1 на дополнительное перемещение полэуна 18. Величина дополнительного заданиямиопределяется по формулеу йЬ/д = сгде С - расстояние между осями ходовых винтов поперечины:/ь - расстояние от правого концапоперечины до оси шпинделя.Как показали исследования, необходимая максимальная величина. смещения конца поперечины не превьппает 1 0,3 мм, что меньше предельно допустимого смещения. Однако с целью исключения поломки станка от смещений, больших максимально допустимой величины, впреобразователе 29 предусмотрена установка 4 Ычак Устройство позволяет повысить точность позиционирования ползуна, что обеспечивает повышение точности обработки, Это в свою очередь н.зводяет производить полную обработку детали без переустановок ее с одного станка на другой.1242337 СостаТех тель А,Семеновад Л.Олейник Коррект мчи аказ Зб 51/1 краж 8 Подписноемнтета СССР НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушт