[发明专利]一种用于大型数控机床的温度补偿系统及补偿方法

权利要求书

1.一种用于大型数控机床的温度补偿系统，大型数控机床包括机床、伺服电机、驱动伺服电机的驱动器，其特征在于，包括若干安装于所述的机床上的温度传感器、与所述的温度传感器依次相连的变送器、PLC模块、轴模块，所述的轴模块的一端与一进行温度补偿的数控单元相连，另一端与所述的驱动器相连，其中：

所述的数控单元包括依次相连的输出理想位置的数控机床插补模块、输出实际位置的修正模块以及输出位置信号的数控机床位置控制模块，还包括相连的采集温度的温度采集模块和输出补偿数据给修正模块的温度补偿计算模块。

2.根据权利要求1所述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其特征在于，所述的温度补偿计算模块根据采集到的当前温度数据计算该温度时刻的机床相应的轴的温度补偿值，若温度补偿值为正值就通过数控机床位置控制模块控制轴负向移动，否则就正向移动。

3.根据权利要求1所述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其特征在于，所述的PLC模块包括一A/D接口，该A/D接口与所述的变送器相连以进行模/数转换。

4.根据权利要求1所述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其特征在于，所述的PLC模块和数控单元均通过总线接口与所述的轴模块相连以传输数据。

5.根据权利要求1所述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其特征在于，所述的轴模块包括有一输出模拟量信号给驱动器的D/A转换模块和一接受驱动器位置反馈信号的位置反馈模块。

6.一种用于大型数控机床的温度补偿方法，其特征在于，它包括以下步骤：

采集步骤，采集当前的温度数据，以某个温度为基准，测量相应轴的各个位置误差，得到这个温度误差曲线；

计算温度补偿值步骤，计算该温度时刻的补偿值，计算时，采用以下公式进行计算：

ΔKx(T)＝Ko(T)+tanβ(T)*(Px-Po)

其中：ΔKx(T)为轴Px位置的定位误差温度偏差补偿值；

Ko(T)是与轴位置不相关的温度偏差；

Px为轴的实际位置

Po为轴的参考点位置；

tanβ(T)为与轴位置相关的温度补偿系数，该温度补偿系数为定位误差曲线的角度；

修正步骤，将计算温度补偿值步骤中得到的补偿数据与理想位置数据进行运算修正轴的运动；

输出步骤，若定位误差温度偏差补偿值ΔKx(T)为正值就控制轴负向移动进行位置补偿，以消除热效应带来的误差，否则就正向移动。