專利名稱：動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置。
背景技術：
動梁龍門鏜銑床指的是橫梁能夠沿立柱導軌上下移動的機床。橫梁的上下移動加 大了工件的銑削高度范圍，但也增加了數控動梁龍門鏜銑床的調試難度。其技術難點之一 就是橫梁的平衡及精度調整問題，至今難以解決。橫梁平衡指滑枕銑頭在橫梁上移動時，由 于其所在位置的不同，對橫梁的兩個油缸的壓力要求也不同。需要根據銑頭在橫梁的實際 位置實時調整左右油缸的壓力來適應滑枕銑頭不同位置對壓力的需求，否則將造成橫梁傾 斜超差，影響加工精度。 中國專利文獻CN200993737公開了一種數控動梁龍門鏜銑床橫梁的平衡調整裝 置，包括依次連接的PLC模擬輸出模塊、PID控制板、比例閥放大器、比例閥、油缸、壓力傳 感器，液壓傳感器輸出端連接PID控制板，組成一閉環控制裝置。PLC模擬輸出模塊的輸出 電壓作為PID控制板的給定，同時被控液壓壓力的變化通過壓力傳感器檢測轉換為電壓信 號，也反饋到PID控制板信號，PID控制板將反饋信號與輸入信號作比較，兩個電壓信號的 差值經過處理與運算，控制比例閥放大器。比例閥放大器的輸出電壓調整比例閥的開口大 小，實現比例閥的連續自動調整，消除由于滑枕銑頭沿橫梁移動造成的壓力差值，實現油缸 壓力的實時調整，使橫梁運行平穩。 上述現有技術的不足之處在于橫梁動態調平的可靠性較低，且控制系統結構復 雜、成本較高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可靠性較好且結構較簡單的動梁龍門設備 的橫梁動態調平裝置。 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置， 其包括升降電機、與升降電機相傳動連接的水平主軸、與水平主軸的右端相蝸桿傳動連接 的第一蝸桿升降機構，第一蝸桿升降機構包括用于連接橫梁一端的第一垂直絲杠，水平主 軸的左端經活動聯軸器與第二蝸桿升降機構相蝸桿傳動連接，第二蝸桿升降機構包括用于 連接橫梁另一端的第二垂直絲杠；第二蝸桿升降機構與用于控制第二垂直絲杠上下位移量 的橫梁調平補償機構相傳動連接；這樣，在進行調平補償時，第一蝸桿升降機構不動作，僅 在橫梁調平補償機構的作用下，第二蝸桿升降機構中的第二垂直絲杠發生上下位移，以實 現橫梁動態調平，故而可靠性較好且結構較簡單。 所述橫梁調平補償機構包括調平電機、與調平電機的輸出軸相傳動連接的減速 機、與減速機的輸出軸相連的水平絲杠、以及與水平絲杠相配合的絲杠驅動位移件；第二蝸 桿升降機構還包括與第二垂直絲杠相配合的第二蝸輪和與第二蝸輪相配合的第二活動蝸 桿；絲杠驅動位移件與第二活動蝸桿相連，以使絲杠驅動位移件經第二蝸輪驅動第二垂直
3絲杠上下位移，進而對橫梁進行相應的調平補償。 在所述調平電機與減速機之間的傳動軸上設有彈性聯軸器，彈性聯軸器上傳動連 接有旋轉量檢測器。在所述傳動軸與旋轉量檢測器之間采用彈性聯軸器，即便在發生偏心 的情況下，使旋轉量檢測器仍能正常檢測調平電機產生的補償量。 所述水平主軸上設有制動離合器，以在升降電機通過第一蝸桿升降機構和第二蝸 桿升降機構調整好橫梁的整體高度時，對水平主軸進行制動，以防止水平主軸轉動而使橫 梁的整體高度下降。 所述活動聯軸器兩側設有超調傳感器。 所述調平電機由PLC驅動控制；所述旋轉量檢測器的信號輸出端接PLC的調平反
饋檢測端；PLC具有滑枕位置檢測端，其與用于檢測滑枕位置的滑枕傳感器相連。 PLC根據滑枕傳感器測得的滑枕位置計算出調平橫梁所需的補償量，然后啟動調
平電機，并由旋轉量檢測器檢測調平電機產生的補償量，直至測得的調平電機產生的補償
量等于所述計算出的調平橫梁所需的補償量時，PLC關閉調平電機，以實現橫梁動態調平。 所述PLC還連接有觸摸屏，用于輸入滑枕位置與調平橫梁所需的補償量的對應數
據，其通過測量橫梁的實際傾斜度而獲得。 所述的一對超調傳感器與PLC相連；當PLC通過超調傳感器測得所述活動聯軸器 的位置越過所述的任意一個超調傳感器時，立即關閉調平電機，防止過度調平補償，橫梁傾 斜過大而發生危險。 本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點本發明的動梁龍門設備的橫 梁動態調平裝置在進行調平補償時，第一蝸桿升降機構不動作，僅在橫梁調平補償機構的 作用下，第二蝸桿升降機構中的第二垂直絲杠發生上下位移，以實現橫梁動態調平，故而可 靠性較好且結構較簡單。本發明通過活動蝸桿的左右移動，帶動絲杠螺母正反旋轉，達到單 側橫梁的上下調整。超調傳感器，作為調整機構保護；送至PLC的相關開關信號包括外部緊 急停止、橫梁夾緊松開、超調傳感器、過載、短路、開路保護以及控制面板按鈕等；觸摸屏終 端主要用作調整調平數據(可以根據不同銑頭和重型刀具配置)的采集、存儲、裝載、系統 圖形化診斷、實時監控等；PLC用于控制運算、控制處理，其具有結構簡單，控制準確方便， 可以根據不同銑頭和重型刀具配置調平數據。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例并結合附圖， 對本發明作進一步詳細的說明，其中 圖1為本發明的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置的結構示意圖；
圖2為上述動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置的控制系統的結構圖。
具體實施方式
(實施例l) 見圖l-2，本實施例的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其包括升降電機1、與 升降電機1相傳動連接的水平主軸2、與水平主軸2的右端相蝸桿傳動連接的第一蝸桿升降 機構3，第一蝸桿升降機構3包括用于連接橫梁a —端的第一垂直絲杠4、與第一垂直絲杠4相配合的第一蝸輪31和與第一蝸輪31相配合的第一活動蝸桿32 ;水平主軸2的左端經 活動聯軸器7與第二蝸桿升降機構5相蝸桿傳動連接，第二蝸桿升降機構5包括用于連接 橫梁a另一端的第二垂直絲杠8、與第二垂直絲杠8相配合的第二蝸輪16和與第二蝸輪16 相配合的第二活動蝸桿15 ;第二蝸桿升降機構5與用于控制第二垂直絲杠8上下位移量的 橫梁調平補償機構相傳動連接。 所述橫梁調平補償機構包括調平電機9、與調平電機9的輸出軸相傳動連接的減 速機10、與減速機10的輸出軸相連的水平絲杠11、以及與水平絲杠11相配合的絲杠驅動 位移件12。 絲杠驅動位移件12與第二活動蝸桿15相連，以使絲杠驅動位移件12經第二蝸輪 16驅動第二垂直絲杠8上下位移。 在所述調平電機9與減速機10之間的傳動軸上設有彈性聯軸器17，彈性聯軸器 17上傳動連接有旋轉量檢測器13，旋轉量檢測器13根據檢測所述傳動軸或調平電機9的 輸出軸或減速機10的輸出軸的旋轉量產生相應數量的脈沖信號，PLC20通過檢測所述脈沖 信號的數量判斷相應的旋轉量，即補償量；所述水平主軸2上設有制動離合器6，所述活動 聯軸器7兩側設有超調傳感器14。 所述調平電機9由PLC20驅動控制；所述旋轉量檢測器13的信號輸出端接PLC20 的調平反饋檢測端；PLC20具有滑枕位置檢測端，其與用于檢測滑枕位置的滑枕傳感器相 連。 PLC20根據滑枕傳感器測得的滑枕位置計算出調平橫梁a所需的補償量，然后啟 動調平電機9，并由旋轉量檢測器13檢測調平電機9產生的補償量，直至測得的調平電機9 產生的補償量等于所述計算出的調平橫梁a所需的補償量時，PLC20關閉調平電機9。
所述PLC20還連接有觸摸屏21，用于輸入滑枕位置與調平橫梁a所需的補償量的 對應數據。 所述的一對超調傳感器14與PLC20相連；當PLC20通過超調傳感器14測得所述 活動聯軸器7的位置越過所述的任意一個超調傳感器14時，立即關閉調平電機9。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的 實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其 它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發 明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
權利要求
一種動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于包括升降電機(1)、與升降電機(1)相傳動連接的水平主軸(2)、與水平主軸(2)的右端相蝸桿傳動連接的第一蝸桿升降機構(3)，第一蝸桿升降機構(3)包括用于連接橫梁(a)一端的第一垂直絲杠(4)，水平主軸(2)的左端經活動聯軸器(7)與第二蝸桿升降機構(5)相蝸桿傳動連接，第二蝸桿升降機構(5)包括用于連接橫梁(a)另一端的第二垂直絲杠(8)；第二蝸桿升降機構(5)與用于控制第二垂直絲杠(8)上下位移量的橫梁調平補償機構相傳動連接。
2. 根據權利要求1所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述橫梁 調平補償機構包括調平電機(9)、與調平電機(9)的輸出軸相傳動連接的減速機(10)、與 減速機(10)的輸出軸相連的水平絲杠(11)、以及與水平絲杠(11)相配合的絲杠驅動位移件(12);第二蝸桿升降機構(5)還包括與第二垂直絲杠(8)相配合的第二蝸輪(16)和與第二蝸輪(16)相配合的第二活動蝸桿(15);絲杠驅動位移件(12)與第二活動蝸桿(15)相 連，以使絲杠驅動位移件(12)經第二蝸輪(16)驅動第二垂直絲杠(8)上下位移。
3. 根據權利要求2所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于在所述調 平電機(9)與減速機(10)之間的傳動軸上設有彈性聯軸器(17)，彈性聯軸器(17)上傳動 連接有旋轉量檢測器(13)。
4. 根據權利要求3所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述水平 主軸(2)上設有制動離合器(6)。
5. 根據權利要求4所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述活動 聯軸器(7)兩側設有超調傳感器(14)。
6. 根據權利要求5所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述調平 電機(9)由PLC(20)驅動控制；所述旋轉量檢測器(13)的信號輸出端接PLC(20)的調平反 饋檢測端；PLC(20)具有滑枕位置檢測端，其與用于檢測滑枕位置的滑枕傳感器相連。
7. 根據權利要求6所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于PLC(20)根 據滑枕傳感器測得的滑枕位置計算出調平橫梁(a)所需的補償量，然后啟動調平電機(9)， 并由旋轉量檢測器(13)檢測調平電機(9)產生的補償量，直至測得的調平電機(9)產生的 補償量等于所述計算出的調平橫梁(a)所需的補償量時，PLC(20)關閉調平電機(9)。
8. 根據權利要求7所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述 PLC(20)還連接有觸摸屏(21)，用于輸入滑枕位置與調平橫梁(a)所需的補償量的對應數 據。
9. 根據權利要求8所述的動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，其特征在于所述的一 對超調傳感器(14)與PLC (20)相連；當PLC (20)通過超調傳感器(14)測得所述活動聯軸 器(7)的位置越過所述的任意一個超調傳感器(14)時，立即關閉調平電機(9)。
全文摘要
本發明涉及一種動梁龍門設備的橫梁動態調平裝置，包括升降電機、與升降電機相傳動連接的水平主軸、與水平主軸的右端相蝸桿傳動連接的第一蝸桿升降機構，第一蝸桿升降機構包括用于連接橫梁一端的第一垂直絲杠，水平主軸的左端經活動聯軸器與第二蝸桿升降機構相蝸桿傳動連接，第二蝸桿升降機構包括用于連接橫梁另一端的第二垂直絲杠；第二蝸桿升降機構與用于控制第二垂直絲杠上下位移量的橫梁調平補償機構相傳動連接；這樣，在進行調平補償時，第一蝸桿升降機構不動作，僅在橫梁調平補償機構的作用下，第二蝸桿升降機構中的第二垂直絲杠發生上下位移，以實現橫梁動態調平，故而可靠性較好且結構較簡單。
文檔編號G05D3/20GK101745817SQ200810235460
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月3日 優先權日2008年12月3日
發明者王虎 申請人:南車戚墅堰機車有限公司