用于自动检测和补偿机床间隙的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明在不追加附加的位置检测装备的情况下，观察由现有的数控（NC）机床的数控（NC）装置测量的伺服电机（11）的扭矩变化而计算扭矩峰值（peak）处的伺服电机（11）的输出轴（11a）的输送量来检测间隙，从而在不追加附加的装备的情况下，也能够检测到正确的间隙量。
【专利说明】用于自动检测和补偿机床间隙的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在机床中自动检测间隙并进行补偿的方法及装置，特别是，涉及用于自动检测因在数控(Ne)机床的电机反转时发生的空转(lost motion)而产生的间隙并进行补偿的方法及装置。
【背景技术】
[0002]在数控(NC)机床中，输送系统通过由齿条和小齿轮、研磨球状螺母丝杠等构成的动力传递机构而将来自伺服电机或其他旋转驱动源的旋转力变换成直线运动，将固定被加工物的工作台或对被加工物进行加工的工具等移动到规定位置。最近，为了对被加工物的三维自由面进行加工，使用具备5轴等多个控制轴的数控(NC)机床。
[0003]通常，使用于数控机床的减速机和滚珠丝杠等被构成为通过施加预负荷而消除机械间隙(Back lash)的结构，在将被加工物向一侧输送并进行加工的途中，为了向反方向输送而使电机反转时，被加工物不能立即向反方向输送而发生稍微延迟的现象。由于这种电机反转时发生的空转而产生的间隙，存在加工的精度下降的问题，因此需要校正间隙。
[0004]关于这种因空转而产生的间隙，与其说它是由于减速机或滚珠丝杠与螺母之间的机械滞后现象而产生，还不如说是由于由输送系统的刚性和摩擦力的相互关系而导致的滚珠丝杠和联轴器的卷起或扭曲现象而产生的。即，在电机反转时，因被加工物不能立即到达所指示的位置，只有滚珠丝杠和联轴器被卷起或扭曲的现象而产生空转(lost motion)。这样的空转存在如下倾向:在机床的输送系统中因相对于引导面的相对运动而产生的摩擦力和球状螺母丝杠中的摩擦力越大，越增加，被加工物离电机越远，越增加。
[0005]近年来，在对机床的精度和刚性的要求更高的情况下，为了提高输送系统的旋转轴的刚性，有时进一步加大滚珠丝杠-螺母的预负荷，而在该情况下，会不可避免地增加因由此产生的摩擦和卷起或扭曲现象引起的空转。
[0006]为了解决这样的问题，有时生产机床的企业会在无负荷状态下测量装备的间隙，并在将该间隙存储到数控(NC)参数的状态下将装备提供给使用者，而在该情况下，存在如下问题:随着所交货的装备的使用条件发生变化，间隙也会变化，从而不能正确地进行其校正。即，存在如下问题:随着被加工物的重量及润滑条件、输送系统的输送工作台的摩擦系数等发生变化，受其影响，间隙量发生变化，而使用者不能适当地对此进行应对。因此，在每次装备的使用环境改变而间隙发生变化时，以重新测量间隙而修改校正值的方式进行了应对，因此非常麻烦。
[0007]最近，还使用了如下的方法:预先测量被加工物的各个负荷下的间隙并以查阅(look-up)表的形式记录在数控(NC)装置的非易失性(non-volatile)存储区域,使用者估计被加工物的重量而指示相应的加工代码(例如，M代码)，由此来校正间隙。但是，通常装备的间隙并不仅仅根据被加工物的负荷而发生变化，而其他多个变量也起作用，即使在使用同一负荷的被加工物的情况下，有时按照装备，其偏差也很大，因此存在需要针对各个装备分别测量和管理被加工物的各个负荷的间隙的不便。另外，不能应对如下问题:即使是同一装备，也由于其使用环境变化而导致间隙变化。
[0008]为了解决这样的问题，作为将来自位置检测装置的位置信号反馈给伺服电机而控制位置的方案，还使用线性标尺(linear scale)。这种线性标尺为一种全闭反馈(full-closed feedback)系统,能够直接检测位置，因此精度高。但是,这种线性标尺等需要附加的位置检测装置，因此存在成为提高机床成本的要因的问题。
[0009]还使用如下的方案:在伺服电机设置旋转变压器(resolver)或光学式旋转编码器(rotary encoder)等旋转位置检测器，将由旋转位置检测器检测到的旋转量反馈给伺服电机而控制伺服电机的旋转量，从而间接地控制工作台或位置控制对象的位置。这种旋转编码器方式为一种半闭反馈(sem1-closed feedback)系统,虽然具有无需附加的位置检测装置的优点，但存在难以对固定有被加工物的输送工作台进行正确的位置控制的问题。
【发明内容】
[0010]技术课题
[0011]本发明的目的在于，在解决这样的以往技术的问题的同时，自动检测在电机反转时因空转而产生的间隙并进行校正。即，在现有的数控机床中，在不追加附加的位置检测装备的状态下，也仍自动检测在电机反转时因空转而产生的间隙并进行校正，从而在不大幅提高整体机床的价格的情况下，提高加工精度及便利性。
[0012]课题解决手段
[0013]本发明在不追加附加的位置检测装备的情况下，对现有的数控(NC)机床的数控(NC)装置简单地附加间隙检测功能，从而解决以往技术的问题。
[0014]在本发明的用于检测因数控(NC)机床的输送系统的电机反转而产生的间隙的间隙检测方法中，从电机反转时开始使伺服电机的输出轴进行步进输送，并在各个步进输送的位置处测量并记录伺服电机的扭矩，比较各个步进输送的位置处的扭矩的绝对值与之前位置处的扭矩的绝对值而检测扭矩峰值，基于在所检测到的扭矩峰值处的步进输送的距离而确定间隙值，从而获得在没有附加的位置检测装备的情况下自动检测间隙的功能。间隙值是扭矩峰值处的步进输送的距离。
[0015]优选为，在步进输送的步骤之前，关闭(off)机床的数控(NC)装置的间隙校正功能，则有利于减小间隙测量的误差。优选为，在使输送系统的输送工作台输送到基准位置之后执行间隙自动检测。
[0016]优选为，在确定间隙值之后，自动地再次打开(on)机床的数控(NC)装置的间隙校正功能。此时，可以向机床的数控(NC)装置的校正参数自动地输入按照本发明检测的间隙值而校正间隙。也可以使使用者将所检测到的间隙值直接输入到校正参数中。
[0017]优选为，在一个方向上检测间隙值之后，在其反方向上再一次检测间隙值，将其平均值利用为校正参数。
[0018]本发明的数控(NC)装置，为了执行用于检测因电机反转而产生的间隙的间隙检测功能，以使伺服电机的输出轴进行步进输送的方式进行编程，并具备用于在各个步进输送的位置处记录伺服电机的扭矩的缓存，并且以比较各个步进输送的位置处的所记录的扭矩的绝对值与之前位置处的所记录的扭矩的绝对值而检测扭矩峰值的方式进行编程，利用扭矩峰值处的步进输送的距离来确定间隙值。[0019]优选为，所述数控(NC)装置具备用于存储间隙校正参数的校正参数存储部，并以在所述校正参数存储部中记录所述确定的间隙值的方式进行编程。
[0020]优选为，数控(NC)装置以在一个方向上检测间隙值之后，在其反方向上再一次检测间隙值，将其平均值利用为校正参数的方式进行编程。
[0021]优选为，数控(NC)装置具备与自动间隙检测功能关联地实现与使用者之间的界面的数控(NC)画面。
[0022]本发明的数控(NC)机床具备执行如上所述的方法的数控(NC)装置。
[0023]有利效果
[0024]根据本发明，具有如下的效果:在现有的数控机床中不追加附加的位置检测装备，也仍自动检测在电机反转时因空转而产生的间隙并进行校正，从而在不大幅提高整体机床的价格的情况下，提高加工精度及便利性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是机床输送系统的立体图，
[0026]图2是机床输送系统的框图，
[0027]图3是示出在电机反转时按照时间而发生的扭矩变动的曲线图，
[0028]图4是用于存储扭矩数据的缓存和扭矩峰值(peak)附近的步进距离和记录在缓存的扭矩的曲线图，
[0029]图5是示出按照本发明检测一个方向间隙的方法的顺序图，
[0030]图6是示出按照本发明检测两个方向间隙的方法的顺序图，
[0031]图7是体现了本发明的间隙检测功能的数控(NC)装置的画面。
[0032](标号说明)
[0033]10:输送系统
[0034]11:伺服电机
[0035]12:联轴器
[0036]13:旋转轴
[0037]14:轴承
[0038]15:动力传递部
[0039]16:输送工作台
[0040]17:引导部
[0041]20:被加工物
[0042]30:缓存
[0043]40:数控(NC )装置的画面
【具体实施方式】
[0044]图1是机床输送系统(10)的立体图，图2是机床的输送系统(10)的框图。在输送系统(10)中，伺服电机(11)的输出轴(I Ia)通过联轴器(12)与旋转轴(13)连接，在伺服电机(11)工作时，旋转轴(13)旋转。旋转轴(13)通过轴承(14)而被可旋转地支承。为了将旋转轴(13)的旋转运动变换为直线运动,配置动力传递部(15)。例如,如图2所示,动力传递部(15 )由滚珠丝杠(15a)和螺母(15b )构成，在旋转轴(13 )旋转时，滚珠丝杠(15a)旋转，与滚珠丝杠(15a)咬合的螺母(15b)沿着旋转轴(13)进行前后的直线运动。
[0045]在动力传递部(15)的螺母(15b)上固定有输送工作台(16)，在螺母(15b)沿着旋转轴(13)进行直线运动时，工作台(16)也进行直线运动。优选通过引导部(17)对输送工作台(16)进行引导。例如，如图1所示，引导部(17)由双列导轨构成。
[0046]在进行作业时，在机床输送系统(10)的输送工作台(16)上放置被加工物(20)，通过伺服电机(11)的工作而移动输送工作台(16)和被加工物(20)，由此实现被加工物(20)的加工。
[0047]当在输送工作台(16)上放置被加工物(20)的状态下，在将被加工物(20)向一侧输送并进行加工的途中，为了将被加工物(20)向反方向输送而使伺服电机(11)反转时，输送工作台(16)和被加工物(20)不能立即向反方向输送而发生稍微延迟的现象。这种空转是因由输送系统(10)的刚性与内部摩擦力的相互关系等而引起的滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)等的卷起或扭曲现象而发生的。即，在向第一方向进行输送的途中停止，之后在伺服电机(11)接收到向反方向(第二方向)反转的指令时，滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的第一方向的卷起或扭曲被释放之后才形成第二方向的卷起或扭曲，从而当伺服电机(11)的扭矩增大到能够克服摩擦力的程度时开始第二方向的输送。
[0048]在向第一方向输送的途中向第二方向反转时，伺服电机(11)的扭矩所发生的变动如图3所示。在图3中，A区间是被加工物在向第一方向输送的途中停止的区间。在伺服电机(11)停止的A区间中，可以确认伺服电机(11)的扭矩不是0，这是因为通过摩擦力而维持第一方向输送中的滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)被卷起或扭曲的状态。B地点是伺服电机(11)接收反转指令，从第一方向向反方向(第二方向)反转的地点。C区间是通过伺服电机(11)的反转，滚珠丝杠(15a)和联轴器(12 )的卷起或扭曲被释放的区间。D地点是滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲完全被释放，伺服电机(11)的扭矩成为O的地点。E区间是滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)向反方向(第二方向)卷起或扭曲，伺服电机(11)的扭矩继续增加的区间。F地点是伺服电机(11)的扭矩完全克服输送系统内部的摩擦力而开始进行向第二方向的输送的地点。可以看到在F地点开始进行向第二方向的输送时，伺服电机(11)的扭矩不再增加而是减小。即，在F地点，伺服电机(11)的扭矩达到峰值(peak)。
[0049]因此，伺服电机(11)在从伺服电机(11)开始反转的B地点到开始向第二方向的输送的F地点为止的C区间和E区间移动的距离成为因空转而产生的间隙量。
[0050]如上所述，本发明要导出如下的方法:鉴于伺服电机(11)的扭矩在伺服电机(11)反转后开始进行第二方向的输送的地点发生变动的情况，利用伺服电机(11)的扭矩变动数据而计算间隙量。伺服电机(11)的扭矩变动被记录在数控(Ne)机床的伺服数据中，因此本发明具有如下的优点:无需附加另外的位置检测装置，仅利用现有的装备就能够计算间隙。
[0051]为了按照本发明而找出在伺服电机(11)反转后开始向第二方向输送的地点，需要在反转后在伺服数据中找出扭矩的峰值。为此，优选为，从电机反转之后起，将伺服电机(11)的扭矩数据的绝对值周期性地存储到数控(Ne)装置内部的先进先出缓冲区(FIFObuffer)，观察所存储的扭矩数据的增减图案，从而检测是否达到扭矩数据的峰值。利用扭矩的绝对值的理由是，为了无论扭矩数据为正(positive)或负(negative),均用同一算法来检测扭矩峰值。[0052]为了测量间隙量，在电机反转之后，需要监视伺服电机(11)的位置数据，通常间隙量为几微米至几十微米(μ m)单位，数控(NC)装置的可编程的作业周期为几毫秒至几十毫秒(msec)。因此，在以通常的速度驱动伺服电机(11)的情况下，难以测量正确的输送距离。为了克服这一点，为了求出反转后的伺服电机(11)的输送距离，可以实施如下方案:使伺服电机(11)以极其缓慢的速度输送而监视伺服电机(11)的位置数据和扭矩数据，或者在电机反转之后，例如以每隔Iym进行步进(stepping)输送的方式驱动伺服电机(11)的输出轴(Ila)而计算步进输送量，并周期性地监视扭矩数据。
[0053]优选为，利用电机反转之后向反方向(第二方向)步进(stepping)输送而产生的电机的扭矩数据。例如，在每隔Iym进行步进输送的同时观察电机的扭矩数据。此时，如图4所示，在使用由四个存储器(31 ；32 ；33 ；34)构成的缓存(30)的情况下，在所存储的扭矩数据的增减图案从增加转为减小时，可将该地点视为峰值(peak)。即，在Tn_2大于等于Tn^Tlri大于等于Tn_2、Tn小于Tlri时，可以判断为在第η-l位置检测到了扭矩数据的峰值(peak)，η-l成为所检测到的间隙量。
[0054]图5是本发明的间隙量检测方法的顺序图。S102步骤为间隙检测功能开始步骤，使用者开始执行内置于机床的数控(NC)装置的间隙检测功能。例如，使用者按下数控(NC)装置的排列在相应功能画面(40)上的间隙检测开始按钮或发出相应功能代码(例如G代码)的指令，从而开始执行间隙检测功能。S104步骤是作为基本步骤而内置于数控(NC)装置的间隙相关校正功能关闭(off)步骤，优选为，将间隙校正量参数设定为“0”，关闭(off)间隙加速功能。以往，作为参数而存储在数控(NC)装置的间隙校正量和间隙加速功能有可能对间隙检测功能的正确度产生消极的影响，因此优选关闭这些功能。S106步骤优选为将输送工作台(16)输送到基准位置的步骤。将主要进行加工的区域设定在输送工作台(6)的基准位置，在输送到该基准位置且间隙输送的状态下测量间隙，从而尽量减小加工时产生的间隙误差。此时，为方便起见，将使输送工作台(16)向基准位置输送的方向称为第一方向。S108步骤是使伺服电机(11)从第一方向向第二方向反转的步骤。
[0055]SllO步骤是使伺服电机(11)输出轴每隔I μ m进行步进输送的步骤。在S112步骤中，测量在当前位置(η)处的扭`矩数据，将其绝对值记录到缓存中。S114步骤是检测扭矩峰值的步骤。为了检测扭矩峰值，对现位置(η)处的扭矩数据(Tn)与在之前位置(η-l)处的扭矩数据(Tn-1)进行比较而判断扭矩数据的绝对值是增加还是减小。电机反转之后，在滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲被释放的期间，伺服电机(11)的扭矩的绝对值减小。从滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲完全被释放之后起，伺服电机(11)的扭矩的绝对值再次增加，直到达到其峰值(peak)为止，正在增加的扭矩数据的绝对值转为减小的地点相当于峰值(peak)。在伺服电机(11)的扭矩数据的绝对值增加的情况下，还未达到扭矩数据的峰值(peak)，返回到SllO步骤而反复进行相同的过程。在扭矩数据的绝对值增加后又减小的情况下，由于在第η-l位置发生了扭矩数据的峰值(peak)，因此进入S116步骤。在S116步骤中，将发现在S114步骤中检测的扭矩数据的峰值的位置(η-l)存储到间隙值存储部中。
[0056]之后，S118步骤是作为基本步骤而内置于数控(NC)装置的关于间隙的校正功能恢复步骤，优选为，将间隙加速功能恢复为原来的状态。接着，在S120步骤中，将存储在间隙值存储部的检测间隙值记录到间隙校正量参数。在S122步骤中，结束间隙检测工序。[0057]优选为，在反复进行一定次数以上的SllO步骤(步进步骤)和S114步骤(扭矩峰值检测步骤)之后也未能检测到扭矩峰值(peak)的情况下，在S124步骤中判断为超出了检测极限，将间隙加速功能恢复为原来状态(S126步骤)，将间隙校正量参数恢复为原来的参数之后(S128步骤)结束工序。此时，优选为，可以在数控(NC)装置画面显示用于告知超出了检测极限的信息。
[0058]图6示出按照本发明在两方向上两次检测间隙量的方法。与图5的间隙量检测方法相同，其区别点在于，通过图5所示的方法来检测一次间隙之后，为了再一次检测向反方向的间隙，又重复一次类似的间隙检测步骤。
[0059]具体地讲，S202步骤是间隙检测开始步骤，使用者开始执行内置于机床的数控(NC)装置的间隙检测功能。S204步骤是校正功能关闭(off)步骤，优选为，将间隙校正量参数设定为“0”，并关闭(off)间隙加速功能。S206步骤是将输送工作台(16)输送到第一基准位置的步骤。此时，为了方便起见，将使输送工作台(16)移动到基准位置的方向称为第一方向。S208步骤是使伺服电机(11)从第一方向反转到第二方向(反方向)的步骤。
[0060]S210步骤是使伺服电机(11)输出轴每隔I μ m进行步进输送的步骤。在S212步骤中，测量扭矩数据并进行记录。S214步骤是检测扭矩峰值的步骤。为了检测扭矩峰值，对在现位置处的扭矩数据(Tn)与在之前位置处的扭矩数据(Tn-1)进行比较，判断扭矩数据的绝对值是增加还是减小。在电机反转之后，在滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲释放的期间，伺服电机(11)的扭矩的绝对值减小。从滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲被完全释放之后起，伺服电机(11)的扭矩的绝对值又再次增加，直到达到其峰值(peak)为止，正在增加的扭矩数据的绝对值转为减小的地点相当于峰值(peak)。在伺服电机(11)的扭矩数据的绝对值增加的情况下，还未达到扭矩数据的峰值(peak)，返回到S210步骤而重复进行相同的过程。在扭矩数据的绝对值增加后又减小的情况下，由于在第n-1位置发生了扭矩数据的峰值(peak)，因此进入下一个S216步骤。在S216步骤中，将发现在S214步骤中检测的扭矩数据的峰值的位置(η-l)存储到第一间隙值存储部中。
[0061]之后，S217步骤是将输送工作台(16)输送到第二基准位置的步骤。在S218步骤中，将伺服电机(11)从第二方向重新反转到第一方向。步骤220是使伺服电机(11)输出轴每隔Iym进行步进输送的步骤。在步骤222中，测量扭矩数据并进行记录。步骤224是检测扭矩峰值的步骤。为了检测扭矩峰值，对现位置处的扭矩数据(Tn)与之前位置处的扭矩数据(Tn-1)进行比较而判断扭矩数据的绝对值是增加还是减小。在电机反转之后滚珠丝杠(15a)和联轴器(12)的卷起或扭曲被释放的期间，伺服电机(11)的扭矩的绝对值减小。从滚珠丝杠(15a)和联轴器(12 )的卷起或扭曲被完全释放之后起，伺服电机(11)的扭矩的绝对值再次增加，直到达到其峰值(peak)为止，正在增加的扭矩数据的绝对值转为减少的地点相当于峰值(peak)。在伺服电机(11)的扭矩数据的绝对值增加的情况下，还未达到扭矩数据的峰值(peak)，返回到步骤220而反复进行相同的过程。在扭矩数据的绝对值增加后又减小的情况下，在第η-l位置发生了扭矩数据的峰值(peak)，因此进入到下一个步骤226。在步骤226中，将发现在步骤224中检测的扭矩数据的峰值的位置(n_l)存储到第二间隙值存储部中。
[0062]步骤228是功能恢复步骤,优选为,恢复间隙加速功能等。步骤230是计算存储在第一间隙值存储部的第一间隙值和存储在第二间隙值存储部的第二间隙值的平均值而记录到间隙校正参数的步骤。在步骤232中，结束间隙检测工序。
[0063]优选为，在反复进行一定次数以上的S210步骤(步进步骤)和S214步骤(峰值检测步骤)或S220步骤(步进步骤)和S224步骤(峰值检测步骤)之后也未能检测到扭矩峰值(peak)的情况下，在S234步骤或S236步骤中判断为超出了检测极限，将间隙加速功能恢复为原来的状态(S238步骤)，将间隙校正量参数恢复为原来的参数之后(S240步骤)结束工序(S232步骤)。此时，优选为，可以在数控(NC)装置画面显示用于告知超出了检测极限的信息。
[0064]图7示出体现了本发明的间隙测量方法的数控(NC)装置的画面(40)。NC画面
(40)包括:说明用于功能使用的步骤的说明部(41);显示在使用功能时产生的警告内容等的消息部(42);显示伺服电机(11)的输出轴(Ila)的当前位置和剩下的输送距离的距离显示部(43);设定间隙测量速度并进行显示的速度显示部(44);在测量间隙时显示当前正在执行中的步骤的状态显示部(45);显示装备的现有/原来的间隙校正值的现有间隙显示部
(46);分别显不在从+方向向-方向反转时和在从-方向向+方向反转时测量到的间隙量的测量间隙显示部(47);用曲线图来显示所测量到的间隙量的测量间隙图表部(47’);显示对所测量到的两方向的间隙进行平均而记录在间隙校正参数的校正量的平均间隙显示部
(48);用于开始执行间隙测量和校正功能的开始按钮(49);用于将装备的现有间隙校正值记录到NC参数的原状恢复按钮(50);以及用于打开/关闭(on/off)间隙自动测量和校正功能适用有无的打开/关闭按钮(51)。
[0065](测试结果)
[0066]对适用了本发明的间隙自动测量功能的NC机床进行测试的结果如下。
[0067]1.在无负荷状态下，对 申请人:的机床模型编号DBC130313号机(3比I减速机)适用功能而反复进行5次测试的结果如下。
[0068]-用激光计测器测量而存储到NC校正参数的实际间隙量:53μ m
[0069]-通过5次的反复测试而检测到的间隙量:55、47、49、49、48(平均50 μ m)
[0070]-正确度:94.34%
[0071]2.在无负荷状态下，对 申请人:的机床模型编号DBC130315号机(3比I减速机)适用功能而反复进行5次测试的结果如下。
[0072]-用激光计测器测量而存储到NC校正参数的实际间隙量:36μ m
[0073]-通过5次的反复测试而检测到的间隙量:32、33、34、31、34(平均33 μ m)
[0074]-正确度:91.67%
[0075]3.在载置15吨材料的状态下，对 申请人:的机床模型编码DBC25063号机(直接连接)适用功能而反复进行2次测试的结果如下。
[0076]-通过电容型(capacitance)传感器测量的实际间隙量:60μπι
[0077]-通过2次反复测试而检测到的间隙量:54、50(平均52 μ m)
[0078]-正确度:86.67%
[0079]本发明的间隙检测方法对现有的数控(NC)装置追加附加功能而使用，因此在不追加附加的装备的情况下，也如上述测试结果所示，能够以充分高的正确度来检测间隙。
[0080]产业上的可利用性
[0081]本发明可利用于机床等具备输送系统的各种机器、装置、装备或设备等。
【权利要求】
1.一种间隙检测方法，其用于检测因数控(Ne)机床的输送系统(10)的电机反转而产生的间隙，所述间隙检测方法包括如下步骤: 测量并记录伺服电机(11)的扭矩变化； 观察所述伺服电机(11)的扭矩变化而检测扭矩的绝对值达到峰值(peak)的扭矩峰值；以及 计算所述扭矩峰值处的伺服电机(11)的输出轴被输送的距离而确定间隙值。
2.根据权利要求1所述的间隙检测方法，其中， 所述测量并记录伺服电机(11)的扭矩变化的步骤包括如下步骤:使伺服电机(11)的输出轴(Ila)进行步进输送，并在各个步进输送的位置处测量并记录伺服电机(11)的扭矩， 观察所述伺服电机(11)的扭矩变化而检测扭矩的绝对值达到峰值(peak)的扭矩峰值的步骤包括如下步骤:比较各个步进输送的位置处的扭矩的绝对值与之前位置处的扭矩的绝对值而检测峰值。
3.根据权利要求1所述的间隙检测方法，其中， 在所述测量并记录伺服电机(11)的扭矩变化的步骤之前，包括如下步骤: 关闭(Off )所述机床的数控(NC)装置的间隙加速功能，使间隙校正量参数成为“O” ； 将所述输送系统(10)的输送工作台(16)输送到基准位置；以及 使所述伺服电机(11)反转。
4.根据权利要求3所述的间隙检测方法，其中， 在所述确定间隙值的步骤之后，包括如下步骤: 打开(on)所述机床的数控(NC)装置的间隙加速功能；以及 在所述机床的数控(NC)装置的间隙校正量参数中记录所述确定的间隙值。
5.根据权利要求1所述的间隙检测方法，其中，该间隙检测方法包括如下步骤: 在与检测所述间隙值的方向相反的方向上再一次检测间隙值。
6.一种数控(NC)装置，其具备用于检测因数控(NC)机床的输送系统(10)的电机反转而产生的间隙的间隙检测功能， 该数控(NC)装置具有缓存(30)，该缓存(30)能够记录伺服电机(11)的扭矩变化，该数控(NC)装置以观察记录在缓存(30)中的扭矩变化而检测扭矩的绝对值达到峰值(peak)的扭矩峰值的方式进行编程， 该数控(NC)装置以计算所述扭矩峰值处的伺服电机(11)的输出轴(Ila)被输送的距离而确定间隙值的方式进行编程。
7.根据权利要求6所述的数控(NC)装置，其中， 所述数控(NC)装置以步进输送伺服电机(11)的输出轴(I la)，并在各个步进输送的位置处测量伺服电机(11)的扭矩而记录到所述缓存(30)的方式进行编程， 所述缓存被构成为在各个步进输送的位置处记录伺服电机(11)的扭矩绝对值， 所述数控(NC)装置以比较各个步进输送的位置处的扭矩的绝对值与之前位置处的扭矩的绝对值而检测所述扭矩峰值的方式进行编程。
8.根据权利要求6所 述的数控(NC)装置，其中， 该数控(NC)装置具备用于存储间隙校正参数的校正参数存储部，并以在所述校正参数存储部中记录所述确定的间隙值的方式进行编程。
9.根据权利要求6所述的数控(NC)装置，其中， 该数控(NC)装置以在与检测所述间隙值的方向相反的方向上再一次检测间隙值的方式进行编程。`
【文档编号】B23Q17/00GK103561904SQ201280018416
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月13日
【发明者】金基洪 申请人:斗山英维高株式会社