实时两轴转角差检测仪的优化改进.pdf

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1、机械管理开发总第153期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1532016年第1期No.12016设计理论与方法实时两轴转角差检测仪的优化改进林泉(柳州职业技术学院,广西柳州545006)摘要:介绍了同步机构应用、增量式光电编码器原理及实时两轴转角差检测仪设计原理,并设计了一种实时两轴转角差检测系统,进行了优化设计,以提高检测的精确性,使检测操作更为方便、实用性更强。关键词:两轴转角差;检测仪;设计;优化;精确性中图分类号:TM921.541文献标识码:A文章编号:1003.773X(2016)0

2、1.003.03DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2016.01.001引言铣床工作旋转进给运动结构,就是左右对称结构目前,我国经济社会不断发展,机械制造也取的一种。该结构的优点表现在两个方面:其一促得了较大发展,机械加工设备历经更新换代,很多使电气控制实现简单化,其二促使加工制造成本细长轴的加工机床设备都使用了两头驱动的方得以有效降低。这种结构的最大缺点就是机械结式,对缩小加工变形、提高加工精度和增加加工系构太复杂,连接轴6在很大程度上增加了整台设统刚度均有重要意义[1]。但是存在机械传动或电备的复杂性,使得

3、日常维修和检查变得较为困气控制,则必然产生转角差。如果转角差超过一难[3]。另外,这种结构也增加了维修频率,对设备定范围,则会对曲轴加工精度产生影响。而当前,使用寿命产生了较大影响,需要进行优化。在两轴转角差的检测方面还没有较为专业的设备,因此本研究对两轴转角差检测系统的优化设计进行了探究,以期提高两轴转角差检测的准确性,以便制造加工出精度更高的设备_2]。1同步机构应用实例1.1机械传动1一电动机;2一减速器;;3一齿轮副;4一齿轮副;如图1所示,该图描述的是一种机械传动中5一联轴节;6一联接轴;7一执行机构;8-执行机构;最为常见的同步机

4、构原理,由图可见,在此结构图9一齿轮副;1O一齿轮副中,只有电动机1和减速器2不是左右对称,除此图1机械传动同步机构原理图以外其他的结构都是以左右对称的方式存在的,在工作的过程中,电动机1的运行顺序为:从故整体为左右对称结构。例如XL400连杆颈曲轴减速器2到齿轮副3,再到齿轮副10,再到齿轮副4,再到齿轮副9,最终将运动输送给执行机构8[4]。收稿日期:2015—11-06因此,在设备运行中,机械传动精度对执行机构的基金项目:2015年度广西高校专利倍增计划项目同步精确度会产生完全影响。比如XL400连杆颈(KY2015ZL152)曲轴铣床

5、的传动,由于其技术标准精度不同步,一作者简介:林泉(1973一),女,广西柳州人,研究些企业不能对其同步传动误差进行有效检测。如生,广西大学(湖南大学在职研究生),讲师,主要从果在运动的过程中,两头驱动的转角差>±l5/2,事机械结构分析与设计理论与应用教学和科研工作。在这样的情况下如果再使用462Q曲轴对其进行机械管理开发jxglkfbjb@126.corn·4·第31卷加工,一定会对精度产生不良影响。因此,为了保由图3可知其工作原理为:在光栏板3上制作证设备加工制造的精度,对同步传动误差精度进成两条狭小的缝隙,每一条缝隙后,都安装光电元行

6、校正异常重要。件5。在光电盘6跟随被测轴进行转动的过程中,1.2数控两轴同步机构每转过一个缝隙,则光电元件便可感受一次光线在两轴同步机构中数控两轴同步机构是最常变化,改变光电软件电阻值。通过光线的变化,将见的一种,其工作原理是该机构的左右结构完全其转变为电信号强弱变化,并且电信号强弱与正对称,并且各个部分是相互独立的。这种机构与弦波信号相似,所以能变化成脉冲信号[。机械传动同步机构有一定的区别。增量式编码器输出三组方波脉冲分别为A方数控两轴同步机构结构的优点在于结构简单、波脉冲、B方波脉冲和C方波脉冲。其中,A方波精度高,而主要的缺点在于制造

7、加工成本较高、电气脉冲与B方波脉冲相位差为90。,而控制线路可通控制的难度大、复杂。同时,这种结构运动的主要原过A、B相位关系判断方向¨7]。增量式光电编码器理:数控系统控制两个电动机1同时进行运动,之后结构,如图4所示。该运动方式传递给齿轮副3和4,之后再将该运动传光栏板上的条纹递给执行机构5,在这种方式的作用下保证执行机构5和6能够同向旋转、同速运动_5]。在不使用齿轮传动的情况下,伺服电动机能够以直接的方式驱动执行机构工作。在这种新型机床中,数控装置的控制精度对其同步精度有很大的影响,如图2所示。⋯1一转轴;2一光源;3一光栏板,4~零

8、标识槽;5一光电元件;6一光电盘;7一印制电路板;1一伺服电动机;2一联轴节;3一齿轮副;4一齿轮副;5一执行机构;6一执行机构8一电源与信号连接座图4增量式光电编

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