[发明专利]精密数控机床闭环伺服系统传动误差校正装置及方法

摘要

本发明公开了一种精密数控机床闭环伺服系统传动误差校正装置及方法，通位置检测与反馈单元接收主伺服电机发出的编码器信号及由光栅信号检测系统反馈过来的光栅信号，即接收数控机床工作台的实际位置及速度信号，并与数控机床发出的位置、速度指令值进行比较计算出位置、速度补偿量，然后通过位置补偿器和速度补偿器发出命令驱动辅助伺服电机，带动数控机床工作台进行相应的位置和速度的调整，从而实现位置、速度补偿功能。本发明减小了丝杠反复快速多次小角度旋转造成的磨损加剧现象，不仅提高了丝杠的可靠性及使用寿命，还提高了系统补偿精度，降低了对伺服电机性能的高要求，减少了成本，本发明的装置还可以作为快速进给、减速的辅助装置使用。

主权项

一种精密数控机床闭环伺服系统传动误差校正装置，由机械执行机构和闭环控制系统组成，所述的机械执行机构包括有沿导轨前后滑动的数控机床工作台，所述数控机床工作台的底端安装有前、后支架，前、后支架的底部分别安装有四点接触球轴承，有丝杠穿过四点接触球轴承轴孔并伸出，且丝杠与四点接触球轴承轴孔之间为转动配合，位于前、后支架之间的丝杠上安装有丝杠螺母，且丝杠螺母与所述的四点接触球轴承之间有间隙，所述丝杠与丝杠螺母之间为螺纹配合，所述丝杠螺母的外表面安装有精密齿轮；还包括有主伺服电机，所述的主伺服电机与所述的丝杠传动连接；所述的闭环控制系统包括有位置控制调节器、速度控制与驱动器、位置检测与反馈单元以及光栅信号检测系统；数控机床依次通过位置控制调节器、速度控制与驱动器与主伺服电机电气连接；其特征在于：所述机械执行机构还包括有竖直连接板，所述竖直连接板固定安装于位于所述四点接触球轴承前方的数控机床工作台的底部，所述竖直连接板的下端固定安装有辅助伺服电机，所述的辅助伺服电机的输出轴上套装有谐波齿轮，所述谐波齿轮与所述的精密齿轮相啮合；所述闭环控制系统还包括有位置补偿器和速度补偿器，数控机床依次通过位置控制调节器、位置补偿器和速度补偿器与辅助伺服电机电气连接，所述位置检测与反馈单元分别与主伺服电机、光栅信号检测系统、位置补偿器和速度补偿器电气连接。