本发明专利技术提供了一种锪窝装置，其包括：底板、主轴进给系统、位置反馈系统、电气控制系统。主轴进给系统包括：电主轴、刀柄、刀具、直线导轨、电主轴保持架、驱动电机、光栅。位置反馈系统包括：直线滑轨、滑块、连接板、压紧头、气缸、微脉冲位移传感器。电气控制系统包括：模拟量/数字量信号转换模块、可编程控制器、数控系统。采用微脉冲位移传感器作为被锪窝工件的表面位置的检测元件，采用光栅作为刀具的位置的检测元件，通过模拟量/数字量信号转化模块和可编程控制器将采集到的数据传输到数控系统中，解决了数控系统中参考其他位置信息进行轴位置控制的问题，从而保证锪窝深度的精度、解决以数控系统作为控制核心元件的锪窝深度控制的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化装备及制造领域，尤其涉及一种锪窝装置。
技术介绍
在现代自动化装备及制造中，对大型复杂零件的加工需求变得越来越广泛。其中， 大型薄壁件的孔加工精度尤其是锪窝孔的加工精度决定了后续装配环节的精度与可靠性。 而在大型薄壁件的锪窝过程中，由于工件制造精度与数字模型的差异，实际加工时工件表 面的位置常常是未知的，必须进行测量才能确定工件的位置，进而计算出刀具的初步进给 深度。在确定工件表面位置后，虽然刀具的初步进给深度确定了，但是切削力会使被加工位 置在主轴进给方向产生变形，因此锪窝深度的精度难以得到保证，必须进行补偿。现存的方 法采用运动控制卡做为控制核心，光栅作为工件位置传感器实现了上述补偿，但此种方法 不能应用于以数控系统作为控制核心的现代自动化装备和制造中。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种锪窝装置，其能保证锪 窝深度的精度。 本专利技术的另一目的在于提供一种锪窝装置，其能解决数控系统中参考其他位置信 息进行轴位置控制的问题。 本专利技术的再一目的在于提供一种锪窝装置，其能提高锪窝装置整体运行的稳定 性。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种锪窝装置，其包括：底板、主轴进给系统、 位置反馈系统、以及电气控制系统。主轴进给系统包括：电主轴，提供旋转运动；刀柄，一 端固定连接于电主轴；刀具，固定连接于刀柄的另一端，用于对被锪窝工件进行锪窝操作； 两个直线导轨，平行设置于底板；电主轴保持架，固定连接于电主轴且滑动设置在两个直 线导轨上；驱动电机，驱动电主轴保持架沿直线导轨滑动；以及光栅，固定设置在底板上并 位于电主轴的侧方，用于反馈主轴进给系统的刀具的位置的信号。位置反馈系统包括：两 个直线滑轨，设置于底板上，位于主轴进给系统的两个直线导轨的外侧且与主轴进给系统 的两个直线导轨平行；两个滑块，各滑块滑动设置在对应一个直线滑轨上；连接板，固定连 接两个滑块，设置有供主轴进给系统的刀柄和刀具出入的开口；压紧头，一侧固定连接于 连接板，另一侧在锪窝过程中接触并压紧被锪窝工件的表面，且具有大于刀柄直径的中央 开口；两个气缸，设置于底板上，各气缸具有固定于底板上的缸体和出入于缸体的活塞杆， 各活塞杆的外端固定连接于对应一个滑块，以驱动该对应一个滑块沿对应的一个直线滑轨 滑动；以及微脉冲位移传感器，用于检测压紧头的位置并反馈检测信号。电气控制系统包 括：模拟量/数字量信号转换模块，通信连接微脉冲位移传感器，接收微脉冲位移传感器反 馈的压紧头的位置的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈；可编程控制器， 通信连接模拟量/数字量信号转换模块，读取模拟量/数字量信号转换模块反馈的数字 量，并保存该数字量；以及数控系统，在其存储器中记录光栅的零点0、微脉冲位移传感器 的零点0'以及待锪窝工件的窝深h，通信连接可编程控制器以及主轴进给系统的光栅，读 取可编程控制器中存储的数字量以及主轴进给系统的光栅反馈的刀具的位置的信号。其 中，在锪窝操作开始前，光栅反馈刀具的位置T的信号，微脉冲位移传感器检测压紧头的原 始位置C并反馈检测信号，模拟量/数字量信号转换模块接收微脉冲位移传感器反馈的压 紧头的原始位置C的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈，可编程控制器 读取模拟量/数字量信号转换模块反馈的数字量，并保存该数字量，数控系统接收光栅反 馈的刀具的位置T的信号、以及可编程控制器读取的微脉冲位移传感器反馈的压紧头的 原始位置C的检测信号的数字量，之后，压紧头的另一侧经由两个气缸的活塞杆的动作再 经由两个滑块以及连接板的连接而运动、到达被锪窝工件的表面、接触并压紧被锪窝工件 的表面，此时微脉冲位移传感器检测压紧头的第一位置1并反馈检测信号，模拟量/数字 量信号转换模块接收微脉冲位移传感器反馈的压紧头的第一位置1的检测信号，并将该 检测信号转换成数字量并进行反馈，可编程控制器读取模拟量/数字量信号转换模块反 馈的数字量，并保存该数字量，数控系统接收可编程控制器读取的微脉冲位移传感器反馈 的压紧头的第一位置A的检测信号的数字量，数控系统通过记录在存储器中的光栅的零 点〇、微脉冲位移传感器的零点〇'以及待锪窝工件的窝深h，计算出锪窝初步进给深度d，【主权项】1. 一种锪窝装置，其特征在于，包括： 底板（1); 主轴进给系统（2)，包括： 电主轴（21)，提供旋转运动； 刀柄（22)，一端固定连接于电主轴（21); 刀具（23)，固定连接于刀柄（22)的另一端，用于对被锪窝工件进行锪窝操作； 两个直线导轨（24)，平行设置于底板（1); 电主轴保持架（25)，固定连接于电主轴（21)且滑动设置在两个直线导轨（24)上； 驱动电机（26)，驱动电主轴保持架（25)沿直线导轨（24)滑动；以及 光栅（27)，固定设置在底板（1)上并位于电主轴（21)的侧方，用于反馈主轴进给系统 (2)的刀具（23)的位置的信号； 位置反馈系统（3)，包括： 两个直线滑轨（31)，设置于底板（1)上，位于主轴进给系统（2)的两个直线导轨（24) 的外侧且与主轴进给系统（2)的两个直线导轨（24)平行； 两个滑块（32)，各滑块（32)滑动设置在对应一个直线滑轨（31)上； 连接板（33)，固定连接两个滑块（32)，设置有供主轴进给系统（2)的刀柄（22)和刀具 (23)出入的开口（331); 压紧头（35)，一侧固定连接于连接板（33)，另一侧在锪窝过程中接触并压紧被锪窝工 件的表面，且具有大于刀柄（22)直径的中央开口（351); 两个气缸（36)，设置于底板（1)上，各气缸（36)具有固定于底板（1)上的缸体（361)和 出入于缸体（361)的活塞杆（362)，各活塞杆（362)的外端固定连接于对应一个滑块（32)， 以驱动该对应一个滑块（32)沿对应的一个直线滑轨（31)滑动；以及 微脉冲位移传感器（37)，用于检测压紧头（35)的位置并反馈检测信号；以及 电当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锪窝装置，其特征在于，包括：底板(1)；主轴进给系统(2)，包括：电主轴(21)，提供旋转运动；刀柄(22)，一端固定连接于电主轴(21)；刀具(23)，固定连接于刀柄(22)的另一端，用于对被锪窝工件进行锪窝操作；两个直线导轨(24)，平行设置于底板(1)；电主轴保持架(25)，固定连接于电主轴(21)且滑动设置在两个直线导轨(24)上；驱动电机(26)，驱动电主轴保持架(25)沿直线导轨(24)滑动；以及光栅(27)，固定设置在底板(1)上并位于电主轴(21)的侧方，用于反馈主轴进给系统(2)的刀具(23)的位置的信号；位置反馈系统(3)，包括：两个直线滑轨(31)，设置于底板(1)上，位于主轴进给系统(2)的两个直线导轨(24)的外侧且与主轴进给系统(2)的两个直线导轨(24)平行；两个滑块(32)，各滑块(32)滑动设置在对应一个直线滑轨(31)上；连接板(33)，固定连接两个滑块(32)，设置有供主轴进给系统(2)的刀柄(22)和刀具(23)出入的开口(331)；压紧头(35)，一侧固定连接于连接板(33)，另一侧在锪窝过程中接触并压紧被锪窝工件的表面，且具有大于刀柄(22)直径的中央开口(351)；两个气缸(36)，设置于底板(1)上，各气缸(36)具有固定于底板(1)上的缸体(361)和出入于缸体(361)的活塞杆(362)，各活塞杆(362)的外端固定连接于对应一个滑块(32)，以驱动该对应一个滑块(32)沿对应的一个直线滑轨(31)滑动；以及微脉冲位移传感器(37)，用于检测压紧头(35)的位置并反馈检测信号；以及电气控制系统(4)，包括：模拟量/数字量信号转换模块(41)，通信连接微脉冲位移传感器(37)，接收微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的位置的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈；可编程控制器(42)，通信连接模拟量/数字量信号转换模块(41)，读取模拟量/数字量信号转换模块(41)反馈的数字量，并保存该数字量；以及数控系统(43)，在其存储器中记录光栅(27)的零点O、微脉冲位移传感器(37)的零点O’以及待锪窝工件的窝深h，通信连接可编程控制器(42)以及主轴进给系统(2)的光栅(27)，读取可编程控制器(42)中存储的数字量以及主轴进给系统(2)的光栅(27)反馈的刀具(23)的位置的信号；其中，在锪窝操作开始前，光栅(27)反馈刀具(23)的位置T的信号，微脉冲位移传感器(37)检测压紧头(35)的原始位置C并反馈检测信号，模拟量/数字量信号转换模块(41)接收微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的原始位置C的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈，可编程控制器(42)读取模拟量/数字量信号转换模块(41)反馈的数字量，并保存该数字量，数控系统(43)接收光栅(27)反馈的刀具(23)的位置T的信号、以及可编程控制器(42)读取的微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的原始位置C的检测信号的数字量，之后，压紧头(35)的另一侧经由两个气缸(36)的活塞杆(362)的动作再经由两个滑块(32)以及连接板(33)(34)的连接而运动、到达被锪窝工件的表面、接触并压紧被锪窝工件的表面，此时微脉冲位移传感器(37)检测压紧头(35)的第一位置W1并反馈检测信号，模拟量/数字量信号转换模块(41)接收微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的第一位置W1的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈，可编程控制器(42)读取模拟量/数字量信号转换模块(41)反馈的数字量，并保存该数字量，数控系统(43)接收可编程控制器(42)读取的微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的第一位置W1的检测信号的数字量，数控系统(43)通过记录在存储器中的光栅(27)的零点O、微脉冲位移传感器(37)的零点O’以及待锪窝工件的窝深h，计算出锪窝初步进给深度d，开始锪窝操作，主轴进给系统(2)的电主轴(21)经由驱动电机(26)驱动电主轴保持架(25)沿直线导轨(24)滑动而进行初步进给运动，初步进给运动的进给深度为d，使刀具(23)依次穿过连接板(33)的开口(331)、压紧头(35)的中央开口(351)到达被锪窝工件的表面，对被锪窝工件进行锪窝操作；在锪窝初步进给结束后，刀具(23)悬停，此时微脉冲位移传感器(37)检测压紧头(35)的第二位置W2并反馈检测信号，模拟量/数字量信号转换模块(41)接收微脉冲位移传感器(37)反馈的压紧头(35)的第二位置W2的检测信号，并将该检测信号转换成数字量并进行反馈，可编程控制器(42)读取模拟量/数字量信号转换模块(41)反馈的数字量，并保存该数字量，数控系统(43)接收可编程控制器(42)读取的微脉冲位移传感器(37...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹，马信国，陈恳，南成根，杨向东，王国磊，刘莉，张继文，刘顺涛，陈雪梅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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