[发明专利]机床进给轴联轴器松动预测诊断装置及其诊断方法

说明书

本发明涉及一种机床进给轴联轴器松动预测诊断装置及其诊断方法，属于机床机电一体化控制领域。本发明采用的技术方案是：包括接近开关和感应块，接近开关设置在机床进给轴的联轴器一侧，接近开关连接机床数控系统的I/O接口，机床进给轴由伺服马达驱动；感应块设置在机床进给轴联轴器固定安装到进给轴靠近联轴器轴端的外圆上，进给轴旋转中接近开关会感应到感应块，开关会感应到感应块会触发一次并将触发信号数据发送至机床数控系统。本发明通过在数控机床系统在进给轴联轴器松动诊断装置获得的数据进行加工、比较和判断，实现即时的联轴器松动报警，避免因联轴器的松动，造成加工误差，实现加工过程中预判功能。

技术领域

本发明涉及一种机床进给轴联轴器松动预测诊断装置及其诊断方法，属于机床机电一体化控制领域。

背景技术

众所周知，数控机床进给轴传动结构是伺服马达组件通过联轴器带动滚珠丝杠旋转，通过滚珠丝杠上的丝母将伺服马达的旋转运动改变为进给轴的直线运动，由于数控机床进给速度较快，如快进、快退的速度常规为10-60m/min，甚至部分达到60m/min以上，在整个加工过程中正反转换频繁，联轴器承受的瞬间冲击较大，容易引起联轴器松动和扭转，随使用时间的增长,其松动和扭转的情况加剧。

在实际加工时，主要表现为各方向运动正常、编码器反馈也正常、系统无报警，而运动值却始终无法与指令值相符合，加工误差值越来越大，造成加工零件的不合格。

传统的解决办法是将此数控机床的进给轴安装光栅尺，将进给轴的传动方式由半闭环控制变为闭环控制，缺点是结构复杂、成本特别高，防护困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种机床进给轴联轴器松动预测诊断装置及其诊断方法，解决进给轴联轴器松动诊断预判及报警问题，避免因联轴器的松动，造成加工误差。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

机床进给轴联轴器松动预测诊断装置，包括，接近开关，接近开关设置在机床进给轴的联轴器一侧，接近开关连接机床数控系统的I/O接口，机床进给轴由伺服马达驱动；

感应块，感应块设置在机床进给轴联轴器固定安装到进给轴靠近联轴器轴端的外圆上，进给轴旋转中接近开关会感应到感应块，开关会感应到感应块会触发一次并将触发信号数据发送至机床数控系统。

作为优选，所述机床进给轴为滚珠丝杠副的丝杠，还包括伺服马达、基座、联轴器、丝母座和进给运动部件，滚珠丝杠副的旋转螺母与丝母座固定连接，丝母座安装在进给运动部件下部，伺服马达通过联轴器带动丝杠旋转，通过丝杠上的旋转螺母将伺服马达的旋转运动改变为进给轴的直线运动。

作为优选，丝杠的一端设有丝杠座，另一端设有轴承座，伺服马达通过固定安装在丝杠座端面，丝杠座通过固定安装在基座上，丝杠座内腔安装有轴承用于支撑滚珠丝杠一端，轴承座固定安装在基座另一端，轴承座内腔安装有轴承用于支撑滚珠丝杠另一端。

作为优选，机床数控系统内置前一位置机械坐标值存储器和后一位置机械坐标值存储器，前一位置机械坐标值存储器存储有前一位置的机械坐标值，后一位置机械坐标值存储器存储有后一位置的机械坐标值。

机床进给轴联轴器松动预测诊断装置进行联轴器松动诊断的方法，包括以下步骤：

1）接近开关感应到感应块，接近开关将感应信号持续传输给机床数控系统将信号转化为机床进给轴上机械坐标值；

2）机床数控系统两两次相邻的信号转化处的机械坐标值进行相减，得到减值；

3）接近开关感应到感应块并在两次发送感应信号之间，如果机床进给轴一直处于正转或反转中，则上述减值再减去两机械坐标值间的螺距，得到误差值；

4）接近开关感应到感应块并在两次发送感应信号之间，如果机床进给轴由正转变为反转或由反转变为正转，则减值为误差值；

5）将误差值取绝对值，判断误差值-允差值是否大于0，误差值大于0则超差，累计连续出现多次超差，则发出报警信息：机床进给轴轴联轴器松动。