專利名稱：數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小流量多頭泵，尤其涉及一種數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的靜壓導(dǎo)軌技術(shù)中，廣泛采用普通電機(jī)拖動(dòng)的多頭泵系統(tǒng)來(lái)向靜壓 導(dǎo)軌條油腔供油，從而形成上下導(dǎo)軌之間的剛性油膜。但油膜的剛性及厚度會(huì) 隨工件自重的差異及油溫的變化而發(fā)生微小的改變。此類(lèi)微小的改變將影響重
型機(jī)床的定位精度(z軸)，從而降低重型機(jī)床的加工精度等級(jí)。數(shù)控伺服反饋
式小流量多頭泵可通過(guò)光柵尺的測(cè)量與反饋，由位置控制反饋環(huán)進(jìn)入數(shù)控系
統(tǒng)，與設(shè)定原始要求值比對(duì)誤差值，轉(zhuǎn)換成數(shù)字指令輸入位置控制模塊；同時(shí)， 速度環(huán)亦將速度(轉(zhuǎn)速)反饋數(shù)字量輸入位置控制模塊，綜合兩組數(shù)據(jù)處理后 發(fā)出指令到數(shù)控系統(tǒng)的速度(轉(zhuǎn)速)控制單元，用以控制及修正伺服電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋控制要求，最終得以修正轉(zhuǎn)速而修正小流量多頭泵流 量的微小變化，使得重型機(jī)床工作臺(tái)的浮起量達(dá)到設(shè)定的尺寸精度要求，提高 重型機(jī)床的加工精度等級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵，該多頭泵運(yùn) 用光柵尺的位置測(cè)量檢測(cè)單元，將重型機(jī)床的工作臺(tái)加裝加工工件后的實(shí)際位 置尺寸數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)中的位置控制模塊，與原始設(shè)計(jì)設(shè)定值加以對(duì)比計(jì)算出 修正量，再與速度控制單元綜合處理，從而輸出精確數(shù)量化的指令，控制伺服 電動(dòng)機(jī)以所需精確轉(zhuǎn)速拖動(dòng)小流量多頭泵運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出所必須且滿足靜壓導(dǎo)軌正確浮起量的流量。
本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括小流量多頭泵、光柵尺、測(cè)量與反饋模塊 單元、伺服電動(dòng)機(jī)、速度環(huán)模塊單元、速度控制單元、位置控制模塊單元， 其特征是小流量多頭泵通過(guò)聯(lián)軸器連接光棚尺，光棚尺分別連接測(cè)量與反饋模 塊單元和伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)連接速度環(huán)模塊單元和速度控制單元，速度 控制單元連接位置控制模塊單元，位置控制模塊單元連接測(cè)量與反饋模塊單 元，速度控制單元連接速度環(huán)模塊單元。
本發(fā)明所述的小流量多頭泵，它包括前泵體、后泵體、密封銅墊、大軸芯、 連接板、配油板、銅套、小軸芯、小齒輪、大齒輪、油封、進(jìn)油蓋、連接螺桿、 堵頭、卡簧、齒輪鍵、小堵頭，其特征是前泵體連接后泵體形成空腔，空腔內(nèi) 連有大軸芯，大軸芯通過(guò)齒輪鍵連接大齒輪，大齒輪側(cè)壁連有卡簧，大齒輪嚙 合若干小齒輪，小齒輪同軸連接小軸芯，小齒輪連接配油板，配油板之間連有 連接板，小軸芯底端連有小堵頭，大軸芯前端和尾端對(duì)應(yīng)連有油封和堵頭，堵 頭上方連有進(jìn)油蓋，進(jìn)油蓋內(nèi)連有連接螺桿，大軸芯和小軸芯的邊緣分別連有 銅套，前泵體和后泵體的表面分別連有若干密封銅墊。
本發(fā)明的技術(shù)效果是按其供油線路和潤(rùn)滑點(diǎn)的不同阻力，通過(guò)油量調(diào)節(jié) 器的控制，可以保證一致的供油量，采用位置誤差信號(hào)反饋，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)。


圖1為本發(fā)明帶伺服電動(dòng)機(jī)的總裝圖。
圖2為本發(fā)明小流量多頭泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明小流量多頭泵殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1、前泵體2、后泵體3、密封銅墊4、大軸芯5、連接板6、 配油板7、銅套8、小軸芯9、小齒輪10、大齒輪ll、油封12、進(jìn)油蓋13、連接螺桿14、堵頭15、卡簧16、齒輪鍵17、小堵頭18、小流量多頭泵19、 光柵尺20、測(cè)量與反饋模塊單元21、伺服電動(dòng)機(jī)22、速度環(huán)模塊單元23、 速度控制單元24、位置控制模塊單元
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括小流量多頭泵18、光柵尺19、 測(cè)量與反饋模塊單元20、伺服電動(dòng)機(jī)21、速度環(huán)模塊單元22、速度控制單元23、 位置控制模塊單元24，其特征是小流量多頭泵18通過(guò)聯(lián)軸器連接光棚尺19， 光棚尺19分別連接測(cè)量與反饋模塊單元20和伺服電動(dòng)機(jī)21，伺服電動(dòng)機(jī)21 連接速度環(huán)模塊單元22和速度控制單元23，速度控制單元23連接位置控制模 塊單元24，位置控制模塊單元24連接測(cè)量與反饋模塊單元20，速度控制單元 23連接速度環(huán)模塊單元22。
如圖2、圖3所示，本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括前泵體l、后泵體2、
密封銅墊3、大軸芯4、連接板5、配油板6、銅套7、小軸芯8、小齒輪9、大
齒輪10、油封11、進(jìn)油蓋12、連接螺桿13、堵頭14、卡簧15、齒輪鍵16、
小堵頭17，其特征是前泵體1連接后泵體2形成空腔，空腔內(nèi)連有大軸芯4，
大軸芯4通過(guò)齒輪鍵16連接大齒輪10，大齒輪10側(cè)壁連有卡簧15，大齒輪10
嚙合若干小齒輪9，小齒輪9同軸連接小軸芯8，小齒輪9連接配油板6，配油
板6之間連有連接板5，小軸芯8底端連有小堵頭17，大軸芯4尾端連有堵頭
14，堵頭14上方連有進(jìn)油蓋12，進(jìn)油蓋12內(nèi)連有連接螺桿13，大軸芯4前
端連有油封ll，大軸芯4和小軸芯8的邊緣分別連有銅套7，前泵體l和后泵
體2的表面分別連有若干密封銅墊3。
本發(fā)明采用獨(dú)立數(shù)控模塊，與伺服驅(qū)動(dòng)及光柵尺測(cè)量反饋位置系統(tǒng)，可與數(shù) 控重型機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)接，形成一套動(dòng)態(tài)伺服反饋控制系統(tǒng)，亦可單獨(dú)開(kāi)來(lái)，用于靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度控制。既可反饋補(bǔ)償因不同工件重量變化而導(dǎo)致的靜 壓導(dǎo)軌油膜厚度變化，亦可反饋補(bǔ)償因靜壓導(dǎo)軌油溫變化而導(dǎo)致的油膜厚度變 值。
光柵尺的測(cè)量精度是um級(jí)，而重型數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)面大而重，其直線度 均在IO P m級(jí)，故能有效修正油膜厚度而達(dá)到提高重型機(jī)床的加工精度等級(jí)。 而光柵尺位移傳感器的安裝及立尺的安裝均與測(cè)量精度有直接關(guān)系
一般將立光柵尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)(滑板)上，隨機(jī)床走刀而動(dòng)，讀數(shù) 頭固定在床身上，盡可能使讀數(shù)頭安裝于立尺的下方。其安裝方式的選擇必須 注意切屑、切削液及油液的濺落方向。根據(jù)硬件電路及數(shù)控系統(tǒng)功能的要求， 我們?cè)O(shè)計(jì)了軟件程序，由于采用了溫度誤差及位置誤差修正子程序，可使得檢 測(cè)的結(jié)果精度等級(jí)大大提高。且本軟件系統(tǒng)采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如"位置 控制模塊"、"速度控制單元模塊"、"測(cè)量反饋模塊"等。尤其是"測(cè)量反饋模 塊"直接影響著光柵尺的測(cè)量精度。光柵尺(傳感器)是光電機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)， 外科是型鋁材料。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，必然引起結(jié)構(gòu)尺寸改變導(dǎo)致剛柵柵距變 化，帶來(lái)檢測(cè)誤差。設(shè)定環(huán)境溫度為2(TC時(shí)為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值，與標(biāo)準(zhǔn)值比較出溫 度變化時(shí)帶來(lái)的位移誤差，即時(shí)測(cè)量出位移誤差-一溫度特性曲線，由特性曲 線擬合出誤差-一溫度方程式，作為軟件溫度誤差修正的基礎(chǔ)，從而編制出有 效軟件加以運(yùn)用，從而達(dá)到有效的修正效果。此乃數(shù)控伺服反饋式小流量多頭 泵實(shí)施修正補(bǔ)償?shù)暮诵膬?nèi)容。同樣，得到精確的測(cè)量誤差值后，通過(guò)編制的位 置反饋控制軟件程序，運(yùn)用位置方程的數(shù)字建模，使"位置控制模塊"與"速 度控制單元模塊"建立相關(guān)聯(lián)的數(shù)控模型關(guān)系，從而比對(duì)相應(yīng)誤差值，與"測(cè) 量與反饋模塊"而形成閉環(huán)反饋控制，高效的CPU計(jì)算處理單元，使得整個(gè)修 正誤差成為一個(gè)高速的動(dòng)態(tài)反饋系統(tǒng)，從而精準(zhǔn)地達(dá)到修正誤差的狀態(tài)，使靜 壓導(dǎo)軌的油膜厚度處于動(dòng)態(tài)的精確值。而此類(lèi)動(dòng)態(tài)而精確的油膜厚度值恰恰是 通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)控制小流量多頭泵流量控制的。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵，它包括小流量多頭泵、光柵尺、測(cè)量與反饋模塊單元、伺服電動(dòng)機(jī)、速度環(huán)模塊單元、速度控制單元、位置控制模塊單元，其特征是小流量多頭泵通過(guò)聯(lián)軸器連接光棚尺，光棚尺分別連接測(cè)量與反饋模塊單元和伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)連接速度環(huán)模塊單元和速度控制單元，速度控制單元連接位置控制模塊單元，位置控制模塊單元連接測(cè)量與反饋模塊單元，速度控制單元連接速度環(huán)模塊單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵，其特征是所述 的小流量多頭泵包括前泵體、后泵體、密封銅墊、大軸芯、連接板、配油板、 銅套、小軸芯、小齒輪、大齒輪、油封、進(jìn)油蓋、連接螺桿、堵頭、卡簧、齒 輪鍵、小堵頭，前泵體連接后泵體形成空腔，空腔內(nèi)連有大軸芯，大軸芯通過(guò) 齒輪鍵連接大齒輪，大齒輪側(cè)壁連有卡簧，大齒輪嚙合若干小齒輪，小齒輪同 軸連接小軸芯，小齒輪連接配油板，配油板之間連有連接板，小軸芯底端連有 小堵頭，大軸芯前端和尾端對(duì)應(yīng)連有油封和堵頭，堵頭上方連有進(jìn)油蓋，進(jìn)油 蓋內(nèi)連有連接螺桿，大軸芯和小軸芯的邊緣分別連有銅套，前泵體和后泵體的 表面分別連有若干密封銅墊。
全文摘要
一種數(shù)控伺服反饋式小流量多頭泵，其特征是小流量多頭泵通過(guò)聯(lián)軸器連接光棚尺，光棚尺分別連接測(cè)量與反饋模塊單元和伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)連接速度環(huán)模塊單元和速度控制單元，速度控制單元連接位置控制模塊單元，位置控制模塊單元連接測(cè)量與反饋模塊單元，速度控制單元連接速度環(huán)模塊單元。本發(fā)明的技術(shù)效果是按其供油線路和潤(rùn)滑點(diǎn)的不同阻力，通過(guò)油量調(diào)節(jié)器的控制，可以保證一致的供油量，采用位置誤差信號(hào)反饋，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)。
文檔編號(hào)B23Q1/01GK101618510SQ20091011572
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者左榮慶, 朱丹青, 李東峰, 王小軍, 童海清 申請(qǐng)人:安福唯冠油壓機(jī)械有限公司