[发明专利]一种驱控轴装置及其平衡控制方法

说明书

本发明提供了一种驱控轴装置及其平衡控制方法，属于精密驱控领域，装置包括支架组件、驱动轴主体、锁定组件和平衡组件，锁定组件设置在驱动轴主体相对的两前后面上，锁定组件在非正常状态下锁定驱动轴主体，实现对驱控轴装置的动态保护；平衡组件连接至支架组件内部，且其活动端与驱动轴主体连接实现联动，通过压力监测及反馈动作实现对驱动轴主体的动态平衡控制。驱动轴通过设置速度加速度测控、温度测控和气压测控，实时监控驱控轴的运动状态和平衡状态，提高了轴的运动精度和控制精度，使得该驱控轴装置能够广泛应用于高精密加工和检测领域。

技术领域

本发明属于精密驱控技术，具体涉及一种驱控轴装置及其平衡控制方法，可广泛应用于精密加工或精密检测领域。

背景技术

在精密测量仪器领域，驱控轴的控制显得尤为重要，现有的位置控制主要有限位块、气动控制等。如，对于Z轴，测头或加工头一般装在Z轴下端，若Z轴失去平衡或速度过快容易使测头受到损伤。

此外，常用的气浮导轨若压缩空气压力达不到额定值，气悬浮不能保证，会使机械运动的精度下降，负载增加造成机械部分损坏，测量精度也无法保证。

因此，需要对驱动轴进行平衡控制和状态监控，并对不安全因素进行即时制动等反馈措施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种驱控轴装置及其平衡控制方法，其能解决上述问题。

设计原理：为保护测头及驱动轴安全，需对驱动轴状态实施监控，一旦坐标测量机等应用驱动轴的设备处于异常速度、异常加速度、异常温度等的非正常状态，立即发出紧急制动信号，使驱动轴锁定，停机检修。同时，对气浮系统的状态进行监控，在进气主回路中安装一个压力传感器，若气压达不到额定值，传感器输出值低于设定阈值，机械部分处于锁定状态。在测量机处于运动状态时，若气压突然下降，低于阈值，则传感器发出紧急制动信号，使直线电机停止运动，锁定机械部分。同时，控制软件报警。

设计方案：

一种驱控轴装置，装置包括支架组件、驱动轴主体、锁定组件和平衡组件，其中，驱动轴主体、锁定组件和平衡组件连接至所述支架组件上；所述驱动轴主体连接至所述支架组件的中部，通过驱动单元驱动实现轴向运动；所述锁定组件设置在所述驱动轴主体相对的两前后面上，锁定组件在非正常状态下锁定驱动轴主体，实现对驱控轴装置的动态保护；所述平衡组件连接至所述支架组件内部，且其活动端与驱动轴主体连接实现联动，通过压力监测及反馈动作实现对驱动轴主体的动态平衡控制。

进一步的，所述支架组件包括侧板、拖链固定板和气缸安装板；其中，在所述侧板的前后侧边上开设锁定安装口，用于安装锁定组件；所述拖链固定板安装在所述侧板的一个侧边上，用于安装拖链的固定端；所述气缸安装板安装于一个侧板的内侧面上用于安装平衡组件，且气缸安装板低于所述锁定安装口而高于拖链固定板设置。

进一步的，所述驱动轴主体包括驱动轴、轴转接架、电机定子、电机动子、拖链和拖链动板；所述驱动轴的上端面与开设锁定通槽的所述轴转接架的底面固定连接，所述驱动轴的下端部与待驱动件连接；所述轴转接架的外侧面与所述电机动子固定连接实现动力传动驱动驱动轴和轴转接架沿着轴线移动；所述电机定子固定连接至所述支架组件的侧板内壁面上，并与所述电机动子匹配连接；所述拖链的固定端连接至所述支架组件的拖链固定板上，所述拖链的自由端通过拖链动板连接至所述电机动子上。

进一步的，所述驱动轴主体还包括光栅尺和读数头构成的测距单元，并在所述光栅尺上安装光栅温度传感器，并在超出温度阈值时停机检修。