一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，包括伺服电机、工作台，工作台的固定滑座，控制部分，在固定滑座上的第一行程开关，与第一行程开关对应的第一发信凸块安装在工作台一侧的槽板上，在固定滑座上安装第二行程开关，第二行程开关与第一行程开关分置在上下两个位置，与第二行程开关对应的第二发信凸块安装在工作台一侧的槽板上，第二发信凸块安装在槽板上的位置是：在工作台正常建立原点后停留时，第二发信凸块刚好顶在第二行程开关的触头上，第一行程开关和第二行程开关为带有弹簧伸缩式触头的信号开关，第一行程开关和第二行程开关与伺服电机的控制部分连接。伺服电机上安装有用于实时检测工作台位置的增量式位置编码器，增量式位置编码器与控制部分相连。
【专利说明】一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，属于数控机床上防止位置检测出错的自动化【技术领域】，特别是用于数控机床上含增量式编码器的伺服电机所驱动工作台的原点位置防错结构。
【背景技术】
[0002]数控机床是用于切削零件用的常见加工设备，在制造行业被广泛使用。对于数控机床中含增量式编码器的伺服电机所驱动工作台，在控制箱上电启动后，需要重新建立伺服电机所驱动工作台的机床坐标系原点，建立伺服电机所驱动工作台原点的方法是:首先轴快速向正方向移动，压上第一行程开关后减速到零；然后轴负向移动，脱开第一行程开关后继续移动，并开始搜索编码器零点脉冲信号；找到编码器零点脉冲信号后停下，这个位置即为原点位置。这里往往存在一个问题，就是第一行程开关经过一段时间的使用后性能有所下降，有时轴反向移动时第一行程开关脱开不灵敏导致发信号迟缓，这样在搜索编码器零点脉冲信号时就错过了本应当搜索到的这一圈的零点脉冲信号，而是搜索到编码器下一圈的零点标志，这样建立的原点实际位置就比预期的原点位置多向负方向走了伺服电机转一圈时的工作台的移动距离。这样建立的原点位置是不准确的，进一步的后果是造成主轴和零件相撞击的重大故障。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是设计一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，用于对数控机床上的含增量式编码器的伺服电机所驱动工作台所建立的原点位置的准确性进行防错。
[0004]本实用新型的技术方案:本实用新型的伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，包括伺服电机及其驱动的工作台，工作台的固定滑座，伺服电机的控制部分，在固定滑座上的第一行程开关，与第一行程开关对应的第一发信凸块安装在工作台一侧的槽板上，在固定滑座上安装第二行程开关，第二行程开关与第一行程开关分置在上下两个位置，与第二行程开关对应的第二发信凸块安装在工作台一侧的槽板上，第二发信凸块安装在槽板上的位置是:在工作台正常建立原点后停留时，第二发信凸块刚好顶在第二行程开关的触头上，第一行程开关和第二行程开关为带有弹簧伸缩式触头的信号开关，第一行程开关和第二行程开关与伺服电机的控制部分连接。，所述的伺服电机上安装有用于实时检测工作台位置的增量式位置编码器，增量式位置编码器与伺服电机的控制部分相连。第二发信凸块的发信突起部分为V形。
[0005]本实用新型的优点:本实用新型使用这种结构可以解决数控机床上的含增量式编码器的伺服电机所驱动工作台所建立的原点位置出错的问题，有效的避免了主轴和零件相撞击的重大故障。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0007]图2是图1的本实用新型的整体结构示意图。
[0008]图3是是本实用新型的行程开关、发信凸块、槽板的立体示意图。
[0009]图4是本实用新型的第二发信凸块和第二行程开关的位置关系的局部放大图。
[0010]图5在工作台正常建立原点后停留时，第二发信凸块与第二行程开关位置关系示意图。
[0011]图6是含增量式编码器的伺服电机驱动工作台建立原点的正常过程图。
[0012]图7是含增量式编码器的伺服电机驱动工作台建立原点的出错过程图。
【具体实施方式】
[0013]如图1、图2、图3、图4:本实用新型是一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，包括伺服电机3及其驱动的工作台6，工作台6的固定滑座5，伺服电机的控制部分，在固定滑座5上的第一行程开关la，与第一行程开关la对应的第一发信凸块1安装在工作台6 —侧的槽板7上，在固定滑座5上安装第二行程开关2a，第二行程开关2a与第一行程开关la分置在上下两个位置，与第二行程开关2a对应的第二发信凸块2安装在工作台6 一侧的槽板7上，第二发信凸块2安装在槽板7上的位置是:在工作台6正常建立原点后停留时，第二发信凸块2刚好顶在第二行程开关2a的触头上，第一行程开关la和第二行程开关2a为带有弹簧伸缩式触头的信号开关，第一行程开关la和第二行程开关2a与伺服电机的控制部分连接。
[0014]所述的伺服电机上安装有用于实时检测工作台6位置的增量式位置编码器4，增量式位置编码器4与伺服电机的控制部分相连。伺服电机3带动丝杠8的旋转从而驱动工作台6的移动。
[0015]图5是在工作台正常建立原点后停留时，第二发信凸块与第二行程开关位置关系示意图。
[0016]本实用新型的第二发信凸块和第二行程开关的位置关系的局部放大图:第二发信凸块2的发信突起部分为V形。
[0017]增量式位置编码器4中含有零点脉冲信号，伺服电机3每转一圈，控制部分就会接收到编码器4的一个零点脉冲信号。第一行程开关la为减速信号开关，第二行程开关2a为原点位置确认信号开关。
[0018]第一行程开关la为减速信号开关，增量式位置编码器4中含有零点信号，伺服电机3每转一圈则增量式位置编码器4发出一个零点信号给控制部分，工作台建立原点就是在第一行程开关信号和编码器零点信号的协同作用下完成的，这些是机床原有的结构和功倉泛。
[0019]第二行程开关2a为原点位置确认信号开关，本实用新型通过该信号来对原点位置的正确性进行防错。
[0020]工作原理说明。
[0021]对于含增量式编码器4的伺服电机3所驱动的工作台6，在每次控制部分停电后再上电时，停电前的工作台的坐标原点位置记忆丢失，因而每次上电后工作台6都需要重新建立原点，其原点位置是在第一行程开关Ia的减速信号和编码器4的零点信号的协同作用下建立的，简述如下。
[0022]图6是含增量式编码器的伺服电机驱动工作台建立原点的正常过程图:
[0023]首先伺服电机3驱动工作台6从A点出发向左移动，当移动到B点时第一发信凸块I压上第一行程开关la，该第一行程开关Ia发送“I”信号给控制部分，控制部分控制工作台6减速到零停止在C点；然后控制部分控制工作台6向右移动，当移动到D点时第一发信凸块I脱开第一行程开关la，第一行程开关Ia发送“O”信号给控制部分，此时控制部分开始搜索增量式编码器4的第一个零点信号，且工作台6继续向右移动；当控制部分搜索到增量式编码器4的第一个零点信号时，工作台6立即停止移动，此时工作台6所在的E点就被控制部分设定为原点位置。
[0024]上述过程为工作台6正常建立原点的过程，这些都是机床原有的结构和功能，下面讲述如何防错:
[0025]图7是含增量式编码器的伺服电机驱动工作台建立原点的出错过程图:经常发生原点位置出错的情况是:第一行程开关Ia经过一段时间的使用后性能有所下降，当工作台6反向从C点向右移动到D点时第一发信凸块I脱开第一行程开关la，但因该第一行程开关发送信号迟钝，当工作台6移动到Dl点才发送O信号给控制部分。这时控制部分在搜索增量式编码器4的第一个零点信号时就错过了本应当搜索到的上一圈的零点信号，而是搜索到增量式编码器4的下一圈的零点信号，工作台6在El点才建立了原点，这就比正常的原点位置多向负方向走了一段距离。该距离为伺服电机多转一圈时的工作台移动的距离，也就是丝杠8的导程。
[0026]针对这种原位出错的情况，本实用新型增加第二行程开关2a和第二发信凸块2，第二发信凸块2的发信突起部分为V形。第二发信凸块2的安装方法:在工作台6正常建立原点后停留在E点时，将第二发信凸块2放入槽板7中，滑动调整第二发信凸块2的位置，使V形顶尖将第二行程开关2a的触头完全压下，并发出I原点位置确认信号给控制部分，此时将第二发信凸块2紧固在槽板7中。
[0027]在工作台6建立原点正确时，第二发信凸块2压上第二行程开关2a，控制部分接收到第二行程开关2a发送的I信号，控制部分认为工作台6建立的原点位置正确。
[0028]在工作台6建立原点出错时，第二发信凸块2不会压上第二行程开关2a，控制部分接收到第二行程开关2a发送的O信号，控制部分认为工作台6建立的原点位置不正确，屏幕上显示出错信息，并禁止机床的自动运行。通过识别第二行程开关2a在工作台6原点建立完成时的信号状态可以实现原点位置的防错。
【权利要求】
1.一种伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，包括伺服电机(3)及其驱动的工作台(6)，工作台(6)的固定滑座(5)，伺服电机的控制部分，在固定滑座(5)上的第一行程开关(la),与第一行程开关(Ia)对应的第一发信凸块(I)安装在工作台(6) —侧的槽板(7)上，其特征在于:在固定滑座(5)上安装第二行程开关(2a)，第二行程开关(2a)与第一行程开关(Ia)分置在上下两个位置，与第二行程开关(2a)对应的第二发信凸块(2)安装在工作台(6) —侧的槽板(7)上，第二发信凸块(2)安装在槽板(7)上的位置是:在工作台(6)正常建立原点后停留时，第二发信凸块(2)刚好顶在第二行程开关(2a)的触头上，第一行程开关(Ia)和第二行程开关(2a)为带有弹簧伸缩式触头的信号开关，第一行程开关(Ia)和第二行程开关(2a)与伺服电机的控制部分连接，伺服电机(3)上安装有用于实时检测工作台(6)位置的增量式位置编码器(4)，增量式位置编码器(4)与伺服电机的控制部分相连。
2.根据权利要求1所述的伺服电机所驱动工作台的原点位置防错机构，其特征在于:第二发信凸块(2)的发信突起部分为V形。
【文档编号】G05B19/402GK204155112SQ201420464322
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】左敬飞, 付贵金, 丁偏 申请人:东风康明斯发动机有限公司