[实用新型]双驱动消隙进给装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床及加工中心高精度进给装置。

背景技术

目前在某些高精度的速度伺服或位置、角度伺服系统中，由于传动机构机械加工误差和机械磨损的存在，由电机至受控对象的传动间隙造成的误差已无法忽视，为此，人们采用消隙齿轮、自动预紧机构等办法消除这种误差，这些办法可以有效地消除传动间隙的静态误差，但在高精度快速随动系统中，电机驱动拖板进行频繁换向，即使采用机械消隙措施，由于间隙造成的瞬态误差仍难以克服。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种拖板进给运动时对两台电机进行联动控制的双驱动消隙进给装置。

实现本实用新型目的的解决方案是拖板11上并排安装有两台拖板驱动装置。

拖板驱动装置是支架6通过螺钉8固定在拖板11上，支架6上通过螺钉9安装有行星减速机3，行星减速机3的输入端连有伺服电机1，行星减速机3的输出端连有齿轮4，齿轮4与床身上的齿条10啮合。支架6与拖板11之间设有调整垫7。

本实用新型的优点是采用对两台伺服电机进行联动控制，使各级齿轮始终保持单面贴合，从而精确地传递转矩、速度或位移。并且在保证无间隙传动的同时，具有良好的伺服精度和快速响应特性。由于双驱动电气消隙均分负载的特点，在同样的应用中，可以选择比机械消隙更小的减速器和齿条，降低机械部分成本。具有理想的零反向间隙，高伺服定位精度，安装简单，调整方便，成本较低等特点，从而使数控机床及加工中心定位精度达到理想精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型两台驱动装置的安装示意图。

图中：1-伺服电机，2-螺栓，3-行星减速机，4-齿轮，5-螺钉，6-支架，7-调整垫，8-螺钉，9-螺钉，10-齿条，11-拖板。

具体实施方式

在拖板11上通过螺钉8固定安装有支架6，拖板11与支架6之间设有调整垫7。支架6的另一面上通过螺钉9固定安装有行星减速机3，行星减速机3的输入端通过螺栓2固定连有伺服电机1，行星减速机3的输出端连有齿轮4，并且行星减速机3的输出端用螺钉5将齿轮4固定，齿轮4与床身上的齿条10啮合。以上所说的机构也就是拖板驱动装置，在拖板11上并排安装有两台拖板驱动装置，这两台的支架6可以制作成一个整体支架。

工作原理是一个驱动装置齿轮驱动，相对另一个驱动装置齿轮电气制动来实现的。各个阶段的预载都可以通过电气设置来实现，并且可以两个驱动装置齿轮4同时驱动齿条10。由于双驱动电气消隙均分负载的特点，在同样的应用中，可以选择比机械消隙更小的减速器和齿条，降低机械部分成本。但是其在控制方面的投入较高，从而使数控机床及加工中心定位精度达到理想精度。

本实用新型是利用两台电机分别驱动两个初级齿轮，该电机与初级齿轮为直接连轴，无传动间隙，由初级齿轮至输出齿轮的各级齿轮的传动间隙之和简化为单级传动的间隙。消隙系统在伺服运行过程中，采用对两台电机进行联动控制，使各级齿轮始终保持单面贴合，从而精确地传递转矩、速度或进给。并且在保证无间隙传动的同时，具有良好的伺服精度和快速响应特性。为实现消隙控制，理想方案是使两个电机分别作为正向驱动和反向驱动的动力电机，正向电机在反转时保持输出一个足以消除传动间隙的正向转矩，反向电机在正转时保持输出一个足以消除传动间隙的反向转矩。在这个过程中，任意时刻都有一个电机处于反向出力状态，所以要求每个电机的功率都大于系统实际所需功率。双驱动消隙在实际消隙中是系统在单方向输出转矩时，传动系统的转矩传递方向不变，所以并不存在间隙问题。只有在系统变换转矩传递方向时，间隙问题才凸显出来。实际消隙控制是在系统转矩输出为零的区域附近对两个电机施加一个足以克服间隙的转矩偏置，使得这一转矩范围内两个电机实施消隙驱动，而越过这个区域后，两个电机则协同出力。这样，每个电机功率可选为系统最大功率的一半。本实用新型目前消隙系统典型技术指标如下：

位置调节精度：±1脉冲，调速线性误差：±0.1％，静差率：0.05％，稳定调速比：大于10000倍，闭环阶跃响应：上升时间20ms；超调量小于10％；振荡次数小于1.5次，速度环频带宽：0～30Hz(-3db)。