專利名稱：曲軸磨床工件驅動同步裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種曲軸磨床頭尾架同步回轉裝置。
背景技術：
由于曲軸的特殊結構——很大的偏心，就決定了曲軸磨床的頭尾架結構，為了磨好曲軸，要求頭尾架盡可能的同步運行。目前，中小型機床常用的是采用一個電機通過傳動鏈將運動傳遞到同步軸后傳到尾架或直接通過加工曲軸傳至尾架，但其存在一些不足，其傳動鏈較長，間隙誤差大等，且要求同步軸和曲軸本身的剛性好，否則會導致頭、尾架回轉角度有偏移，其結果將使曲軸產生扭曲變形，使曲軸的圓度及相位精度等降低。因此，需要一種新的數控同步驅動系統，通過參數設置及外圍控制，實現曲軸磨床頭架和尾架的精確同步控制，簡化傳動鏈，使機床的動態響應速度加快，曲軸的圓度及相位精度得到提高。
發明內容
本實用新型是要提供一種曲軸磨床工件驅動同步裝置，該裝置頭尾架的結構簡單，同步回轉精度高，磨削曲軸精度高。
為實現上述目的，所采用的技術方案如下一種曲軸磨床工件驅動同步裝置，包括主動軸頭架，與頭架結構相同的從動軸尾架，主動軸和從動軸的控制系統。主動軸頭架包括主軸，主軸軸承，傳動齒輪，傳動齒輪軸和軸承，還包括伺服電機，齒輪減速箱，消隙齒輪，伺服電機經齒輪減速箱與傳動齒輪軸的一端固定連接，傳動齒輪軸上配合安裝與傳動被動齒輪相嚙合的傳動主動齒輪，主動齒輪上配合安裝消隙齒輪。主動軸頭架和從動軸尾架控制系統分別由一個伺服控制系統，一個交流伺服電機，一個位置反饋編碼器組成，其中，主動軸頭架伺服控制系統輸入端分別連接報警、伺服準備開關信號，用于伺服電機的起動，急停，伺服開、復位的繼電器，速度調整控制電路，制動電阻過熱信號輸出電路，頭架電機編碼器，380V三相電源，電機溫度信號，輸出端分別連接尾架伺服控制系統輸入端，頭架速度顯示電路，頭架電機；從動軸尾架伺服控制系統輸入端分別連接報警、伺服準備開關信號，用于伺服開、急停、復位的繼電器，制動電阻過熱信號輸出電路，380V三相電源，頭架伺服控制系統輸出端，尾架電機編碼器，電機溫度信號，輸出端連接尾架電機。
主從兩個伺服控制系統是NIKKI DENSO公司的NPSA-T伺服控制系統。
本實用新型可實現精確的脈沖跟隨控制，尾架伺服電機跟隨誤差可達±1PULSE，通過適當的減速比，保持頭架與尾架的速度和位置同步，使磨削的曲軸精度有很大提高。
圖1是本實用新型的頭架結構示意圖；圖2是頭架伺服系統連接圖；圖3是尾架伺服系統連接圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
曲軸磨床工件驅動同步裝置，包括頭架，與頭架結構相同的尾架，主動軸和從動軸的控制系統。曲軸磨床的頭架設定為主動軸，尾架設定為從動軸。
如圖1所示，主動軸頭架包括主軸1，主軸軸承，傳動齒輪7，傳動齒輪軸6和軸承，還包括伺服電機M1，齒輪減速箱3，消隙齒輪4。傳動鏈中由常用的大傳動比的蝸輪蝸桿傳動改為精密齒輪箱直接由伺服電機驅動。伺服電機M1經齒輪減速箱3與傳動齒輪軸6的一端固定連接，傳動齒輪軸6上配合安裝與傳動被動齒輪7相嚙合的傳動主動齒輪5，主動齒輪5上配合安裝消隙齒輪4。
主動軸和從動軸控制回路分別由一個伺服控制系統E1，E2，一個交流伺服電機M1，M2，一個位置反饋編碼器PG組成。
如圖1所示，主動軸頭架伺服控制系統E1輸入端分別連接報警8、伺服準備開關9信號，用于伺服電機的起動，急停，伺服開、復位的繼電器10，速度調整控制電路11，制動電阻過熱信號輸出電路12，380V三相主回路輸入電源，電機溫度信號，輸出端分別連接尾架伺服控制系統E2輸入端，頭架速度顯示電路13，頭架電機M1及頭架電機編碼器PG。
如圖2所示，從動軸尾架伺服控制系統E2輸入端分別連接報警14、伺服準備開關15信號，用于伺服開、急停、復位的繼電器16，制動電阻過熱信號輸出電路17，380V三相主回路輸入電源，頭架伺服控制系統E1輸出端，電機溫度信號，輸出端連接尾架電機M2及尾架電機編碼器PG。
主動軸伺服控制系統E1向從動軸伺服系統E2發送位置伺服運動指令。主從兩個伺服控制系統E1，E2使用NIKKI DENSO公司的NPSA-T伺服控制系統，通過外圍電路設定主動軸伺服控制系統E1的控制方式為速度命令控制，設定從動軸伺服控制系統E2的控制方式為脈沖跟隨控制。通過調整系統參數(SP參數)和用戶參數(UP參數)實現對控制系統的配置。
使用以上傳動方式，可實現精確的脈沖跟隨控制，尾架伺服電機跟隨誤差可達±1PULSE，通過適當的減速比，保持頭架與尾架的速度和位置同步，使磨削的曲軸精度有較大提高。
權利要求1.一種曲軸磨床工件驅動同步裝置，包括主動軸頭架，與頭架結構相同的從動軸尾架，主動軸和從動軸的控制系統，其中主動軸頭架包括主軸(1)和主軸軸承，傳動齒輪(7)，傳動齒輪軸(6)和軸承，其特征在于主動軸頭架還包括伺服電機M1，齒輪減速箱(3)，消隙齒輪(4)，伺服電機M1經齒輪減速箱(3)與傳動齒輪軸(6)的一端固定連接，傳動齒輪軸(6)上配合安裝與傳動被動齒輪(7)相嚙合的傳動主動齒輪(5)，主動齒輪(5)上配合安裝消隙齒輪(4)；主動軸和從動軸控制系統分別由一個伺服控制系統(E1，E2)，一個交流伺服電機(M1，M2)，一個位置反饋編碼器(PG)組成，其中，主動軸頭架伺服控制系統E1輸入端分別連接報警(8)、伺服準備開關(9)信號，用于伺服電機M1的起動、急停、伺服開、復位的繼電器(10)，速度調整控制電路(11)，制動電阻過熱信號輸出電路(12)，頭架電機編碼器(PG)，380V三相電源，電機溫度信號，輸出端分別連接尾架伺服控制系統(E2)輸入端，頭架速度顯示電路(13)，頭架電機(M1)；從動軸尾架伺服控制系統(E2)輸入端分別連接報警(14)、伺服準備開關(15)信號，用于伺服開、急停、復位的繼電器(16)，制動電阻過熱信號輸出電路(17)，380V三相電源，頭架伺服控制系統(E1)輸出端，尾架電機編碼器(PG)，電機溫度信號，輸出端連接尾架電機(M2)。
2.根據權利要求1所述的曲軸磨床工件驅動同步裝置，其特征在于，所述主從兩個伺服控制系統(E1，E2)是NIKKI DENSO公司的NPSA-T伺服控制系統。
專利摘要本實用新型公開了一種曲軸磨床工件驅動同步裝置，包括主動軸頭架，與頭架結構相同的從動軸尾架，主動軸和從動軸的控制系統。主動軸頭架包括主軸，主軸軸承，傳動齒輪，傳動齒輪軸和軸承，還包括伺服電機，齒輪減速箱，消隙齒輪，伺服電機經齒輪減速箱與傳動齒輪軸的一端固定連接，傳動齒輪軸上配合安裝與傳動被動齒輪相嚙合的傳動主動齒輪，主動齒輪上配合安裝消隙齒輪。主動軸和從動軸控制系統分別由一個伺服控制系統，一個交流伺服電機，一個位置反饋編碼器組成。本實用新型可實現精確的脈沖跟隨控制，尾架伺服電機跟隨誤差可達±1PULSE，通過適當的減速比，保持頭架與尾架的速度和位置同步，使磨削的曲軸精度有很大提高。
文檔編號B24B47/12GK2850813SQ20052004692
公開日2006年12月27日 申請日期2005年11月25日 優先權日2005年11月25日
發明者蔡新娟, 沈軍勇, 楊云梅, 華儉 申請人:上海機床廠有限公司