專利名稱：一種變載荷拉床配重裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種拉床配重裝置，尤其涉及一種變載荷拉床配重裝置。
背景技術：
拉床是用拉刀加工各種工件內外成型表面的機床。在伺服驅動的拉床工作時，伺服電機通過滾柱絲桿驅動拉床工作臺運動，拉床工作臺沿拉床立柱作垂直直線運動。空載狀態下，因工作臺重力關系，拉床工作臺在上升與下降時，電機所需的驅動力大小不相同， 為了使電機在上升或下降過程中具有相同的驅動力，通常采用配重法。傳統的配重法采用配重錘或液壓配重系統，只是解決了基本的驅動力問題。但是拉床在工作時，由于拉刀結構的特點，拉刀的不同齒位進出，拉削力會產生階躍、大小周期性變化，這會加劇機床的振動和顫振，這樣不僅對加工的產品質量產生很大的影響，而且對機床和拉力壽命的影響也很多。因此如何有效地降低切削負荷變化引起的振動，顯的尤其重要。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可有效降低切削負荷變化引起振動的變載荷拉床配重裝置。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種變載荷拉床配重裝置， 其特征在于包括通過絲杠驅動拉床工作臺的伺服電機、通過連接桿與拉床工作臺連接的配重氣缸、數字信號處理器、第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥，第一氣源與第一電氣伺服閥連接，第二氣源與所述的第二電氣伺服閥連接，伺服電機通過電流表與數字信號處理器連接，數字信號處理器分別與第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥連接，數字信號處理器輸出電壓信號控制第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥的開口度，第一電氣伺服閥與所述的配重氣缸進氣口連接，第二電氣伺服閥與所述的配重氣缸的排氣口連接，所述的伺服電機與配重氣缸之間設置同步機構。所述的同步機構包括電機編碼器和速度傳感器，伺服電機通過所述的電機編碼器與數字信號處理器連接，數字信號處理器通過電機編碼器檢測伺服電機帶動拉床工作臺升降速度，數字信號處理器通過速度傳感器檢測配重氣缸驅動桿運動速度。數字信號處理器通過第一壓力傳感器與配重氣缸的進氣口連接，數字信號處理器通過第一壓力傳感器檢測配重氣缸的進氣口壓力，數字信號處理器通過第二壓力傳感器與配重氣缸的排氣口連接，數字信號處理器通過第二壓力傳感器檢測配重氣缸的排氣口壓力。所述的第一電氣伺服閥的輸出端與配重氣缸的進氣口之間設置有氣容，所述的氣容位于第二電氣伺服閥的輸出端與配重氣缸的排氣口之間。第一氣源與第一電氣伺服閥之間設置有第一過濾器，第二氣源與第二電氣伺服閥之間設置有第二過濾器。過濾器的設置保持電氣伺服閥的氣體純凈。與現有技術相比，本實用新型的優點是采用不間斷監控伺服電機中電流的波動情況，當檢測到的伺服電機電流發生階躍時，利用氣動配重裝置及時調整配重氣缸推力的大小，以平衡由于拉力變化引起的負載波動抑制加工過程中的振動。數字信號處理器通過電流表檢測伺服電機的電流階躍變化，當伺服電機的電流階躍超過設定的電流值時，數字信號處理器輸出電壓信號給電氣伺服閥，控制電氣伺服閥的開口度，調節配重氣缸的壓力，改變配重氣缸的推力大小和配重氣缸驅動桿運動速度，以平衡由于拉刀拉削力變化引起的負載波動，抑制加工過程中機床的振動和顫振，保證加工的產品質量，延長機床和拉刀的使用壽命。同步機構保證伺服電機帶動拉床工作臺升降速度與配重氣缸驅動桿運動速度相同，才能使配重機構發揮配重的作用。伺服電機與配重氣缸之間設置同步機構，數字信號處理器通過電機編碼器檢測伺服電機帶動拉床工作臺升降速度，數字信號處理器通過速度傳感器檢測配重氣缸驅動桿運動速度。通過數字信號處理器分別輸出電壓信號給第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥以控制第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥的開口度，調節配重氣缸的進氣口和排氣口的壓力， 使伺服電機帶動拉床工作臺升降速度與配重氣缸驅動桿運動速度保持同步。壓力傳感器可以實時檢測配重氣缸的輸入氣壓壓力，在電氣伺服閥的開口度進行調節時，氣容起到緩沖的作用，避免配重氣缸在短時間內氣壓變化過大弓I起的振動。為更有效的調整和控制配重氣缸推出力和氣缸運動響應，配重氣缸進氣口和排氣口分別連接電氣伺服閥和空氣過濾裝置，使配重氣缸的負載口獨立控制，具有兩個控制自由度，在加速過程中，通過加大排氣口氣閥的開度以保證其快速性，在配重裝置減速或制動過程中，通過獨立控制配重氣缸排氣口的壓力避免壓力沖擊和振蕩，提高負載減速和制動過程的平穩性。同時可以更精確地控制配重氣缸運動軌跡和控制壓力的軌跡，更好的控制變載荷拉床拉削力突變引起的振動。
圖I為本實用新型的配重裝置的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。一種變載荷拉床配重裝置，包括通過絲杠I驅動拉床工作臺2的伺服電機3、通過連接桿4與拉床工作臺2連接的配重氣缸5、數字信號處理器6、第一電氣伺服閥7和第二電氣伺服閥8,第一氣源9與第一電氣伺服閥7連接,第二氣源10與第二電氣伺服閥8連接，伺服電機3通過電流表11與數字信號處理器6連接，數字信號處理器6分別與第一電氣伺服閥7和第二電氣伺服閥8連接,數字信號處理器6輸出電壓信號U控制第一電氣伺服閥7和第二電氣伺服閥8的開口度，第一電氣伺服閥7與配重氣缸5進氣口 51連接，第二電氣伺服閥8與配重氣缸5的排氣口 52連接，伺服電機3與配重氣缸5之間設置同步機構。拉床工作臺2沿拉床立柱11作垂直運動，拉刀12垂直設置在拉床工作臺2上。同步機構包括電機編碼器13和速度傳感器14，伺服電機3通過電機編碼器13與數字信號處理器6連接，數字信號處理器6通過電機編碼器13檢測伺服電機3帶動拉床工作臺2升降速度，數字信號處理器6通過速度傳感器14檢測配重氣缸5驅動桿運動速度。數字信號處理器6通過第一壓力傳感器15與配重氣缸5的進氣口 51連接，數字、信號處理器6通過第一壓力傳感器15檢測配重氣缸5的進氣口 51壓力，數字信號處理器6 通過第二壓力傳感器16與配重氣缸5的排氣口 52連接，數字信號處理器6通過第二壓力傳感器16檢測配重氣缸5的排氣口 52壓力。第一電氣伺服閥7的輸出端與配重氣缸5的進氣口 51之間設置有氣容17，氣容 17位于第二電氣伺服閥8的輸出端與配重氣缸5的排氣口 52之間。第一氣源9與第一電氣伺服閥7之間設置有第一過濾器17,第二氣源10與第二電氣伺服閥8之間設置有第二過濾器18。
權利要求1.一種變載荷拉床配重裝置，其特征在于包括通過絲杠驅動拉床工作臺的伺服電機、 通過連接桿與拉床工作臺連接的配重氣缸、數字信號處理器、第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥，第一氣源與第一電氣伺服閥連接，第二氣源與所述的第二電氣伺服閥連接，伺服電機通過電流表與數字信號處理器連接，數字信號處理器分別與第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥連接，數字信號處理器輸出電壓信號控制第一電氣伺服閥和第二電氣伺服閥的開口度，第一電氣伺服閥與所述的配重氣缸進氣口連接，第二電氣伺服閥與所述的配重氣缸的排氣口連接，所述的伺服電機與配重氣缸之間設置同步機構。
2.根據權利要求I所述的一種變載荷拉床配重裝置，其特征在于所述的同步機構包括電機編碼器和速度傳感器，伺服電機通過所述的電機編碼器與數字信號處理器連接，數字信號處理器通過電機編碼器檢測伺服電機帶動拉床工作臺升降速度，數字信號處理器通過速度傳感器檢測配重氣缸驅動桿運動速度。
3.根據權利要求2所述的一種變載荷拉床配重裝置，其特征在于數字信號處理器通過第一壓力傳感器與配重氣缸的進氣口連接，數字信號處理器通過第一壓力傳感器檢測配重氣缸的進氣口壓力，數字信號處理器通過第二壓力傳感器與配重氣缸的排氣口連接，數字信號處理器通過第二壓力傳感器檢測配重氣缸的排氣口壓力。
4.根據權利要求3所述的一種變載荷拉床配重裝置，其特征在于所述的第一電氣伺服閥的輸出端與配重氣缸的進氣口之間設置有氣容，所述的氣容位于第二電氣伺服閥的輸出端與配重氣缸的排氣口之間。
5.根據權利要求4所述的一種變載荷拉床配重裝置，其特征在于第一氣源與第一電氣伺服閥之間設置有第一過濾器，第二氣源與第二電氣伺服閥之間設置有第二過濾器。
專利摘要本實用新型公開了一種變載荷拉床配重裝置，包括通過絲杠驅動拉床工作臺的伺服電機、通過連接桿與拉床工作臺連接的配重氣缸、數字信號處理器、電氣伺服閥，氣源與所述的第電氣伺服閥連接，伺服電機通過電流表與數字信號處理器連接，數字信號處理器與電氣伺服閥連接，數字信號處理器輸出電壓信號控制電氣伺服閥的開口度，電氣伺服閥與所述的配重氣缸連接，伺服電機與配重氣缸之間設置同步機構，其優點是采用不間斷監控伺服電機中電流的波動情況，當檢測到的伺服電機電流發生階躍時，利用氣動配重裝置及時調整配重氣缸推力的大小，以平衡由于拉力變化引起的負載波動抑制加工過程中的振動。
文檔編號B23Q11/00GK202356977SQ201120501438
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者林綠高, 胡旭東, 胡旭曉, 陳罡 申請人:浙江理工大學, 浙江紡織服裝職業技術學院