專利名稱：：一種自動攻絲裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及機械加工設備，具體指一種自動攻絲裝置，屬于機械加工
技術領域：
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背景技術：
：絲錐有手用和機用兩種，可以手動攻絲也可以用車床攻絲。手動絲錐使用的時候一般通過專用扳手進行切削，生產效率低，同時精度不好保證。而機器剛性攻絲在攻絲過程需要始終保持主軸轉速與進給軸速度成固定比例，使主軸每轉一轉，進給軸的進給總量等于絲錐的螺距，從而保證攻絲精度。即使由于慣量、加減速時間常數(shù)不同、負載波動而造成的主軸轉動的角度或進給軸移動的位置變化也不影響加工精度，因為主軸轉角與進給軸進給是同步的。要達到這樣的效果，必須利用一定的反饋過程才能始終保持主軸轉速與進給軸速度成比例。而目前的機器剛性攻絲設備為數(shù)控機床，通常數(shù)控機床結構復雜，外形龐大，占地面積大，控制原理深奧，操作和維修都不方便，對操作者的要求也比較高，最重要的是，價格昂貴，少則十幾萬元，好一些的、自動化程度高、加工精度高的高達數(shù)十萬元。
實用新型內容針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種結構簡單、編程方便、價格便宜的自動攻絲裝置。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種自動攻絲裝置，包括主軸、主軸電機、進給軸和進給軸步進電機，主軸電機通過減速器驅動主軸轉動，進給軸步進電機與進給軸連接，其特征在于它還包括可編程控制器和定位模塊(PG模塊)，所述主軸上設有位置編碼器，位置編碼器與可編程控制器連接將主軸轉速轉化為脈沖信號傳送給可編程控制器，可編程控制器與定位模塊連接同時傳遞信號給主軸電機控制主軸電機的正反轉和停止，定位模塊通過步進電機驅動器與進給軸步進電機連接。相比現(xiàn)有技術，本實用新型結構簡單，可以做得比較小巧，操作和維修都方便，最重要的是價格便宜。圖1-本實用新型攻絲控制原理圖；圖2-本實用新型結構示意圖；圖3-圖2俯視圖；圖4-電路接線圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。參見圖l，從圖上可以看出，本實用新型的自動攻絲裝置，包括主軸、主軸電機、進給軸和進給軸步進電機，主軸電機通過減速器驅動主軸轉動，進給軸步進電機與進給軸連接，其改進在于它還包括可編程控制器(PLC)和PG模塊(定位模塊)，所述主軸上設有位置編碼器，位置編碼器與可編程控制器連接將主軸轉速轉化為脈沖信號傳送給可編程控制器，可編程控制器與定位模塊連接同時傳遞信號給主軸電機控制主軸電機的正反轉和停止，PG模塊通過步進電機驅動器與進給軸步進電機連接。本實用新型實現(xiàn)方案是在主軸(動力輸出軸)上加裝了位置編碼器，把主軸旋轉的角度位置反饋給PLC形成位置閉環(huán)，同時與Z軸(進給軸)進給建立同步關系，這樣就嚴格保證了主軸旋轉角度和Z軸進給尺寸的線性比例關系。主軸電機采用三相異步電機，它的啟停和正反轉由PLC進行控制，主軸電機的運動經過減速器傳輸?shù)街鬏S上，主軸上安裝有絲錐。雖然減速器有固定的傳動比，但是由于傳動鏈的間隙、運動沖擊等因素的影響，主軸的轉速會出現(xiàn)波動。主軸轉速用位置編碼器進行實時檢測，并將主軸轉速轉化為脈沖數(shù)傳送到PLC，傳送時送到PLC的X0接口，這里采用了三菱的PLC。PLC與一個專門處理脈沖信號的PG模塊連接。位置編碼器采集到的轉速信號送入PLC經過計算后，PLC向PG模塊發(fā)出脈沖指令，由PG模塊控制步進電機驅動器轉換成步進電機的轉速，從而帶動進給軸前進。這樣就能嚴格保證主軸電機和進給軸步進電機的運動關系，攻制出符合精度的螺紋。攻絲過程為快進一>工進—>工退一>快退，相應的快進到位信號以及工進、工退、快退到位信號由PLC發(fā)出，并控制步進電機的進給脈沖。本實用新型結構簡單，體積小，一次成型，可攻不同螺距的螺紋，只需修改PLC程序中相應步進電機進給速度參數(shù)?？刂撇捎肞LC，價格便宜，主軸與進給軸的同步關系靠PLC內部程序實現(xiàn)，當主軸受干擾轉速發(fā)生變化，進給軸進給量也會發(fā)生相應變化，永遠維持線性比例關系，控制可靠穩(wěn)定，確保加工精度。圖2和圖3是本實用新型機械結構。從圖上可以看出，本實用新型內圓錐螺紋加工設備主要部分由主軸電機l、減速器2、進給軸步進電機3、位置編碼器4、滑臺5、主軸6以及機體7組成。作業(yè)時，按下啟動按鈕，主軸電機(異步電機)1啟動，動力經減速器2傳輸?shù)街鬏S6。位置編碼器4反饋動力輸出軸實時轉速到PLC,PLC再發(fā)送相應的脈沖驅動進給軸步進電機3旋轉，進給軸步進電機3的旋轉通過絲杠螺母機構8帶動滑臺5運動，從而完成相應的進給動作。減速器2采用同步帶傳動機構。位置編碼器在動力輸出軸上采用同軸安裝方式。動力輸出軸與步進電機的運動聯(lián)系如圖2所示。用位置編碼器實時的檢測主軸的轉速，并將主軸轉速轉化為脈沖數(shù)傳送到PLC。PLC經過計算向PG模塊發(fā)出脈沖指令，通過步進電機驅動器轉換成步進電機的轉速，從而帶支滑臺運動，這樣就能嚴格保證主軸電機和步進電機的運動關系。圖4為本實用新型電路接線圖，如圖4所示，主軸電機的控制由PLC控制中間繼電器K1、K2，從而通過接觸器KM1、KM2來控制主軸電路。步進電機的速度和位置控制是由定位模塊FX2N-1PG來控制的，F(xiàn)X2N-1PG是三菱PLC功能模塊之一，可單軸控制，脈沖輸出最大可達100KB/s。針對定位控制的特點，該模塊具有完善的控制參數(shù)設定，如定位目標跟蹤、運行速度、爬行速度、加減速時間等，這些參數(shù)都可通過PLC的FROM/TO指令設定。PLC輸入輸出點對照表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種自動攻絲裝置，包括主軸(6)、主軸電機(1)、進給軸和進給軸步進電機(3)，主軸電機(1)通過減速器(2)驅動主軸(6)轉動，進給軸步進電機與進給軸連接，其特征在于它還包括可編程控制器和定位模塊，所述主軸上設有位置編碼器，位置編碼器與可編程控制器連接將主軸轉速轉化為脈沖信號傳送給可編程控制器，可編程控制器與定位模塊連接同時傳遞信號給主軸電機控制主軸電機的正反轉和停止，定位模塊通過步進電機驅動器與進給軸步進電機連接。專利摘要本實用新型公開了一種自動攻絲裝置，主軸電機通過減速器驅動主軸轉動，進給軸步進電機與進給軸連接，其改進在于它還包括可編程控制器和PG模塊，所述主軸上設有位置編碼器，位置編碼器與可編程控制器連接將主軸轉速轉化為脈沖信號傳送給可編程控制器，可編程控制器與定位模塊連接同時傳遞信號給主軸電機控制主軸電機的正反轉和停止，PG模塊通過步進電機驅動器與進給軸步進電機連接。本實用新型結構簡單，可以做得比較小巧，操作和維修都方便，最重要的是價格便宜。文檔編號G05D3/20GK201201080SQ20082009862公開日2009年3月4日申請日期2008年6月20日優(yōu)先權日2008年6月20日發(fā)明者何華仙,杜柳青,楊艷飛,武曉樂,馳殷,黃志明申請人:重慶工學院