[实用新型]一种用于大型数控机床的温度补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度补偿系统，尤其涉及一种用于大型数控机床的温度补偿系统。

技术背景

金属材料具有“热胀冷缩”的性质，该特性在物理学上通常用热膨胀系数描述。目前，数控机床的床身、立柱、拖板等导轨基础件和滚珠丝杠等传动部件都是由金属材料制成，由于驱动电机的发热、运动部件摩擦发热以及环境温度等的变化，均会对机床运动轴位置产生附加误差，这将直接影响机床的定位精度，从而影响工件的加工精度。

对于在普通车间环境条件下使用的数控机床尤其是行程比较长的大型机床，热膨胀系数的影响更不容忽视。比如对行程5米的进给轴来说，金属材料的热膨胀系数为10ppm(10μm/每1m每1度)，理论上温度每上升1度，5m的行程的X轴就“胀长”50μm。日温差和冬夏季节温差的影响便可想而知。因此高精度机床要求在规定的恒温条件下制造或使用，普通条件下使用的数控机床为保证较高定位精度和加工精度，必须采取措施消除其误差。

发明内容

本实用新型在于克服现有技术的缺陷，而提供一种用于大型数控机床的温度补偿系统，它能够进行有效的温度补偿，提高数控机床的定位精度和加工精度。

实现上述目的的技术方案是：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，其中，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。

上述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其中，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。

上述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其中，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。

上述的用于大型数控机床的温度补偿系统，其中，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。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过温度传感器获取机床各位置的实际温度曲线，通过温度补偿将补偿量输出给驱动器，带动伺服电机进行位置补偿，该系统克服了在普通车间环境条件下使用的数控机床易产生误差的缺点，提高了加工精度及定位精度。

附图说明

图1是本实用新型用于大型数控机床的温度补偿系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本实用新型的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8、伺服电机7、驱动伺服电机7的驱动器6，本实用新型包括若干安装于机床8上的温度传感器1、与温度传感器1依次相连的变送器2、PLC模块3、轴模块4，轴模块4的一端与一进行温度补偿的数控单元5相连，另一端与驱动器6相连，本实施例中，温度传感器1采用PT100传感器。

PLC模块3包括一A/D接口31，该A/D接口31与变送器2相连以进行模/数转换。

轴模块4包括有一输出模拟量信号给驱动器6的D/A转换模块41和一接受驱动器6位置反馈信号的位置反馈模块42。

PLC模块3和数控单元5均通过总线接口9与轴模块4相连以传输数据。

本实用新型的工作原理为：将大量的温度传感器1需要安装于机床8各个位置，以获取机床8各位置的实际温度曲线图，而机床坐标轴的定位误差随温度变化会附加一定偏差，对每一给定温度可测出相应的定位误差曲线；通过变送器2将温度传感器1信号传输到PLC模块3的A/D接口31，进行模/数转换，精度为12位的数字量；PLC模块3的总线接口9和数控单元的总线接口9将数据传送到轴模块4；数控单元5进行温度补偿计算；计算结果通过总线传送到轴模块4，轴模块4上的D/A转换模块41转换成16位精度的模拟量，给驱动器6，带动伺服电机7进行位置补偿。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型保护范围的限制。有关本技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型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实用新型保护的范畴之内，由各权利要求所限定。