专利名称：用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种补偿控制装置及控制方法，尤其涉及一种用于大型落地镗铣床数
控系统的补偿控制装置及控制方法。
背景技术：
请参见图1，目前大型落地镗洗床包括有立柱1'、滑枕2'、液压补偿装置3'、机床 主轴箱4'，立柱1'的垂直方向为Y轴，滑枕2'的水平方向为W轴，大型数控机床，特别是 数控落地镗铣床，其结构本身需要滑枕2'向外伸出较长距离。由于滑枕2'的自重，当滑枕 2'朝W轴伸长时，滑枕2'下垂，从而使得Y位置坐标发生了偏差，产生了滑枕下垂量A ，由 此而引起了误差，降低了控制精度。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺陷，而提供一种用于大型落地镗铣床数控系统的补 偿控制装置及控制方法，它能够补偿因滑枕W轴的下垂而引起的误差，并达到预定的控制 精度。 实现上述目的的技术方案是 本发明之一的一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置，用于控制大型 落地镗铣床的数控系统中，该大型落地镗铣床包括立柱、安装在立柱上的机床主轴箱、滑枕 以及液压补偿装置，立柱的垂直方向为Y轴，滑枕的水平方向为W轴，其中，所述的滑枕下垂 补偿控制装置包括依次相连的检测滑枕坐标点的位置检测元件、数控机床、计算补偿值且 存储有滑枕坐标点和对应的下垂量数据的可编程逻辑控制器、放大器、液压电磁阀，所述的 位置检测元件设置于所述的滑枕上以检测滑枕的坐标值，所述的液压电磁阀与所述的液压 补偿装置相连以推动液压补偿装置，所述的可编程逻辑控制器包括相连的查找模块和计算 模块，其中 所述的查找模块接受来自数控机床提供的滑枕坐标点的数据，查找对应的下垂量 数据； 所述的计算模块接受来自查找模块输出的下垂量数据，将该下垂量数据进行计算 得出补偿电压，将该补偿电压输出给所述的放大器。 上述的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置，其中，所述的位置检测元 件为光栅尺。 本发明之二的一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制方法，其中，包括以 下步骤 测量步骤，通过测量工具测量出滑枕的水平方向即W轴的各坐标点的下垂量，将 测量好的数据输入到可编程逻辑控制器中； 检测步骤，数据机床工作时，通过检测元件检测出滑枕在W轴上的坐标值； 查找步骤，根据检测到的坐标值，在可编程逻辑控制器中进行查找，查找出对应的下垂量； 计算步骤，根据下垂量计算出补偿值，将该补偿值转换为补偿电压；
放大步骤，将补偿电压信号进行放大； 输出步骤，将放大后的信向输出给液压电磁阀，通过液压电磁阀来控制液压补偿装置。 本发明的有益效果是本发明的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置及 控制方法，通过补偿滑枕下垂量来提高控制精度，本发明通过位置检测元件、数控机床、可 编程逻辑控制器将检测到的坐标值进行计算，将计算出的补偿量通过放大器输出给液压电 磁阀，来控制液压补偿装置进行补偿，这样可以提高控制精度。
图1是现有技术的大型落地镗洗床的结构示意图； 图2是本发明之一的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置的结构示意 图； 图3是本发明之二的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制方法的流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。 请参阅图2，图中示出了本发明之一的一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿 控制装置，用于控制大型落地镗铣床的数控系统中，该大型落地镗铣床包括立柱(图中未 示出)、安装在立柱上的机床主轴箱(图中未示出)、滑枕(图中未示出)以及液压补偿装 置6，立柱的垂直方向为Y轴，滑枕的水平方向为W轴，本发明的滑枕下垂补偿控制装置包括 依次相连的检测滑枕坐标点的位置检测元件1、数控机床2、计算补偿值且存储有滑枕坐标 点和对应的下垂量数据的的可编程逻辑控制器3、放大器4、液压电磁阀5，位置检测元件1 设置于滑枕上以检测滑枕的坐标值，液压电磁阀5与液压补偿装置6相连以推动液压补偿 装置6，可编程逻辑控制器3包括相连的查找模块31和计算模块32，其中
查找模块31接受来自数控机床2提供的滑枕坐标点的数据，查找对应的下垂量数 据； 计算模块32接受来自查找模块31输出的下垂量数据，将该下垂量数据进行计算 得出补偿电压，将该补偿电压输出给放大器4。 本发明的位置检测元件1为光栅尺，数控系统的型号为SE300。
本发明的工作原理首先通过水平仪等测量工具，分别测量出W轴各坐标点的下 垂量，坐标的起始点和坐标点的选取一般根据机床精度需要选取，精度要求低时，可适当放 大坐标点间距；然后将滑枕坐标点和对应下垂量按要求写入数控系统的可编程逻辑控制器 3 ;机床工作时，数控系统数控机床2通过位置检测元件1检测W轴坐标值，并提供给数控系 统可编程逻辑控制器3 ;数控系统可编程逻辑控制器3根据数控机床2提供的W轴坐标值 计算补偿电压，并输出补偿电压；补偿电压值经放大器4放大，控制液压电磁阀5，最终控制 液压补偿装置6，补偿滑枕下垂误差。 请参阅图3，图中示出了本发明之二的一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制方法，包括以下步骤 测量步骤Sl，通过测量工具测量出滑枕的水平方向即W轴的各坐标点的下垂量， 将测量好的数据输入到可编程逻辑控制器中； 检测步骤S2，数据机床工作时，通过检测元件检测出滑枕在W轴上的坐标值；
查找步骤S3，根据检测到的坐标值，在可编程逻辑控制器中进行查找，查找出对应 的下垂量； 计算步骤S4，根据下垂量计算出补偿值，将该补偿值转换为补偿电压；
放大步骤S5，将补偿电压信号进行放大； 输出步骤S6，将放大后的信向输出给液压电磁阀，通过液压电磁阀来控制液压补 偿装置。 以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明保护范围的限制。有关本技术领 域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所 有等同的技术方案也应归属于本发明保护的范畴之内，由各权利要求所限定。
权利要求
一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置，用于控制大型落地镗铣床的数控系统中，该大型落地镗铣床包括立柱、安装在立柱上的机床主轴箱、滑枕以及液压补偿装置，立柱的垂直方向为Y轴，滑枕的水平方向为W轴，其特征在于，所述的滑枕下垂补偿控制装置包括依次相连的检测滑枕坐标点的位置检测元件、数控机床、计算补偿值且存储有滑枕坐标点和对应的下垂量数据的可编程逻辑控制器、放大器、液压电磁阀，所述的位置检测元件设置于所述的滑枕上以检测滑枕的坐标值，所述的液压电磁阀与所述的液压补偿装置相连以推动液压补偿装置，所述的可编程逻辑控制器包括相连的查找模块和计算模块，其中所述的查找模块接受来自数控机床提供的滑枕坐标点的数据，查找对应的下垂量数据；所述的计算模块接受来自查找模块输出的下垂量数据，将该下垂量数据进行计算得出补偿电压，将该补偿电压输出给所述的放大器。
2. 根据权利要求1所述的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置，其特征在 于，所述的位置检测元件为光栅尺。
3. —种如权利要求l的用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制方法，其特征在于， 包括以下步骤测量步骤，通过测量工具测量出滑枕的水平方向即W轴的各坐标点的下垂量，将测量好的数据输入到可编程逻辑控制器中；检测步骤，数据机床工作时，通过检测元件检测出滑枕在W轴上的坐标值；查找步骤，根据检测到的坐标值，在可编程逻辑控制器中进行查找，查找出对应的下垂计算步骤，根据下垂量计算出补偿值，将该补偿值转换为补偿电压； 放大步骤，将补偿电压信号进行放大；输出步骤，将放大后的信向输出给液压电磁阀，通过液压电磁阀来控制液压补偿装置。
全文摘要
本发明公开了一种用于大型落地镗铣床数控系统的补偿控制装置及控制方法，装置包括依次相连的检测滑枕坐标点的位置检测元件、数控机床、计算补偿值且存储有滑枕坐标点和对应的下垂量数据的可编程逻辑控制器、放大器、液压电磁阀，所述的位置检测元件设置于所述的滑枕上，所述的液压电磁阀与所述的液压补偿装置相连，所述的可编程逻辑控制器包括相连的查找模块和计算模块。方法包括测量步骤；检测步骤；查找步骤；计算步骤；放大步骤；输出步骤。本发明能够补偿因滑枕W轴的下垂而引起的误差，并达到预定的控制精度。
文档编号B23Q15/00GK101745841SQ20081020468
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月16日 优先权日2008年12月16日
发明者于忠海, 周吉, 尹冠群, 徐志明, 杨家荣 申请人:上海电气集团股份有限公司;上海电机学院