电机进给驱动控制的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:874614 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术包括一种用来控制机床可移动工作台,特别是圆锯床滚动滑鞍的电机进给驱动装置的方法,该方法是由操作者在进给方向施加的手动力被测量出来,并转化成相应的测量值,由这个测量值建立滚动滑鞍进给速度的理论值,由此得出驱动装置的控制信号;和用来实现这种方法的装置,该装置具有一个可纵向移动的工作台和一个移动工作台的电机驱动装置,它和一个产生驱动装置转速控制信号的控制装置相连,控制装置包含一个手动力传感器和一个与之相连的控制信号发生器。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于机床可移动工作台,特别是圆锯床滚动滑鞍的电机进给驱动控制方法和实现这种方法的装置,它带有一个可通过电机进给驱动装置纵向移动的工作台。在许多机床,例如也包括圆锯床中工件进给由手动实现。在所举例子的情况下由操作者将要锯的工件放在圆锯床的滚动滑鞍上,接着沿进给方向向锯片送进。其中用于工件的滚动滑鞍的底板跟着一起运动(DE-PS2409420)。因此在工件进给运动时操作者既要克服切削力,还要克服滚动滑鞍和机架之间的摩擦力。此外滚动滑鞍在每次切削过程以前首先必须和工件一起加速,并在切削以后减速以及接着复位。特别是在高质量的,也就是在高扭转刚性的滚动滑鞍时仅仅相当大的滚动滑鞍质量的加速和制动的加速功就不是微不足道的。另外还加上工件的惯性。因此连续快速地一个接一个的切削加工时为了反复地克服所述的力操作者必须耗费很大的能量。最终这将导致操作者迅速疲劳和生产力损失。为了克服与工件进给方向相反的力可以考虑采用电机驱动滚动滑鞍,并且在个别情况下已经使用过。例如对于切割所谓的二次成型板材采用一个不变的进给速度,它可以最简单地用一种电机驱动来达到。这种驱动装置的一种已知结构是可以用压缩空气加载的软管,一个与滚动滑鞍相连的驱动滚子可以在它上面滚动,当压缩空气软管以一端通上压缩空气时,径向胀起的压缩空气软管挤压驱动滚子,从而驱动滚动滑鞍向进给方向运动。DE-OS4222906中描述了一种锯床的液压进给装置,它以一个相应于理论值的恒力调节进给运动。其次已知一种用于恒定进给速率的电气驱动装置(杂志“塑料加工者”10/1983,S.1123,1124)。迄今为止已知的电机或者液压或者气动进给驱动装置的共同缺点是它缺少灵活性。实际证明能用手工简单操作的机床有高度灵活性,然而其操作人员的费用是很高的。因此本专利技术的目的在于,创造一种电机进给驱动控制的方法,特别是用于滚动滑鞍的电机进给驱动控制的方法,它满足对于驱动装置灵活性的要求,特别是关于不同进给速率的高度灵活性的要求,并提供实现这种方法的装置。根据本专利技术,用一种这样的方法来达到这一目的,即将由操作者在进给方向所施加的进给力检测出来,并转换成相应的测量值,由此建立一个滚动滑鞍进给速度的理论值,并由此得出驱动装置的控制信号。进给驱动所要求的高度灵活性按照本专利技术的方法这样来达到,由操作者施加的手动力用来对电机产生的滚动滑鞍的进给速率发生影响。按照本专利技术的解决办法一个特别的优点在于操作者不需要有很大的重新适应过程(重新培训),因为进给速率完全和手动操作机床(例如圆锯床)时一样直接取决于由操作者在进给方向施加的手动力。同时这种方法还可以使操作者施加的手动力减小到完全靠手工操作完成进给运动所必须施加的力的一小部分。按照本专利技术操作者的力只是用来作为进给速率控制的输入参数,因此最终与实际上需要施加的进给力没有关系。按本专利技术的方法的另一种有利方案,其特征在于另外还要求出切削力并在建立进给速率的理论值时加以考虑。例如考虑切削力可以允许切削力增加时减小进给速率。然后进给速率的减小可以通过增加操作者的手动力来补偿,使电机驱动的、按照本专利技术的方法控制的滚动滑鞍的特性差不多与手动驱动相当。其次还可以在切削力特别大时停止进给,以防止锯片停转。为了防止在很小的,例如无意地加上的手动力使进给驱动启动,在本方法的一种优先采用的方案中进给速度的理论值一直保持为零,直到施加的手动力超过一个阈值为止。最好理论值随着超过阈值的手动力这样来确定,使它随手动力的增加而加大,随手动力的降低而减小。这相当于手动驱动滚动滑鞍的特性。其次优先采用这样的方法,用这种方法时理论值不超过一个上限,以使进给速率不致无限制地变大,避免调节振荡,这是这样来做的,操作者短时间脱离滚动滑鞍,使操作者的手动力中止,因此滚动滑鞍停止运动,接着由操作者重新启动。为了使滚动滑鞍随着切削力的变化也具有期望的特性,优先采用这样一种方法,用这种方法时理论值的建立取决于切削力的变化, 当切削力增加时理论值减小,而当切削力减小时理论值增加,其中由于切削力的影响最好理论值不应该低于零。最好应该能够由操作者促成也形成负的进给速率理论值,使滚动滑鞍也能够由电机驱动返回。按本专利技术之方法的一种优先方案其特征在于进给速率的理论值或者与此成正比的进给驱动的速度或转速控制值作为参考(基准)输入值而加上。为实现本专利技术的方法,本专利技术提供这样一种装置,该装置安装有可借助于一电动进给驱动装置在纵向移动的工作台,尤其是圆锯的滑鞍,其特征在于驱动机构与一个控制装置相联以建立驱动装置转速的控制信号,同时控制装置包含一个手动力传感器和一个与之相连的控制信号发生器。为了在进给驱动控制时也可以考虑切削力,这种装置的一种优先采用的实施方式的控制装置还包含一个用来量出当时实际切削力的装置,这个装置同样也与控制信号发生器相连。为了能够使滚动滑鞍电机驱动退回,按照本专利技术的这种装置的控制装置最好具有一个用来预先给定负进给速率的元件。此外按照本专利技术的装置最好配备一个进给速率调节器,它和控制信号发生器相连,这种装置允许运用一个与控制信号发生器相应的进给速率值作为进给速率调节的参考输入值。调节器最好是作为控制装置的一部分,或者作为一种可选择的实施方式做成进给驱动装置的一部分。现在根据一个实施例借助于图形对本专利技术作进一步阐述。它们是附图说明图1用来说明与本方法有关参量的标准圆锯的透视图;图2传感器单元装在滚动滑鞍上的圆锯床侧视图;图3不考虑切削力时的驱动控制方框图;图4考虑切削力时的驱动控制方框图;和图5控制信号发生器的方框图。以a)至c)表示的图形表示图2中传感装置在许多工作位置的局部视图。在图1中标准圆锯10的透视图上表示滚动滑鞍12处于中间位置,从这个位置出发滚动滑鞍12可以在纵向前和/或向后运动,直到它的两个末端位置之一。其次箭头表示进给速度和进给力的正方向。进给力的大小主要由滚动滑鞍的摩擦力、切削力以及在滚动滑鞍加速时由滚动滑鞍和工件的质量与加速度确定。对于电机进给驱动装置通过由电机施加的扭矩产生的进给力大致上正比于进给驱动电机消耗的电流。已经谈到过的切削力起着抵抗进给力的作用。这个切削力(在进给方向)和由驱动主圆锯片的主电机克服的圆周切削力不同。圆周切削力的大小反映在主电机的功率消耗。这两种所说的力相互关连,且主要受工件材料和它的几何形状、进给速度以及主圆锯片的性能,也就是它的齿数、它的齿形和它的锋利程度,以及锯片超出由滚动滑鞍表面确定的平面的距离的影响。图2是带有被驱动和控制的滚动滑鞍12的圆锯床的侧视图。控制系统的外部特征是传感装置16,它可拆卸地固定在滚动滑鞍12的表面上。它是通过一个T形块进行固定,T形块放在槽18(图1)中并可以通过夹紧杠杆20夹紧。传感装置16同时用来作为安装在滚动滑鞍表面上的工件22在锯削工件时的导向装置。传感装置16具有一个杠杆26,借助于它可以控制进给驱动,在图a)至c)中清楚地表示了杠杆可能的位置。其中图a)表示正的进给速率,正如例如在锯削的所希望的那样,如图b)中所示的杠杆在中间位置时进给驱动关断,在图c中表示的位置时滚动滑鞍返回,也就是说调整到一个负的进给速率。另外在图a)中还表示杠杆26在它的那个位置与一个力传感器共同起作用,通过这个本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机床可移动工作台,特别是圆锯床滚动滑鞍的电机进给驱动控制的方法,其特征在于:它将由操作者在进给方向所施加的手动力检测出来并转化成相应的测量值,由这个测量值建立滚动滑鞍进给速度的理论值,由此得出驱动装置的控制信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:西格弗赖德泰伊勒雷纳尔莫勒斯
申请(专利权)人:威尔海姆阿尔坦道夫两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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