Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床
《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》是江苏亚威机床有限公司于2005年4月18日申请的专利，该专利的申请号为2005200708064，公告号为CN2794734，公告日为2006年7月12日，发明人是冷志斌、樊夕涛、史惊东。
《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》包括横梁，横梁上设置有螺母座，机身上经轴承固定有丝杆，所述丝杆与螺母座相适配，机身上还固定有电机，所述丝杆和螺母座有两套，螺母座对称设置在横梁的左右两侧，两丝杆相互平行设置，电机的轴端经同步带轮和左、右同步带分别与两丝杆相连接。该实用新型工作时，电机转动，经同步带驱动两丝杆同时转动，丝杆驱动螺母座，带动横梁在Y轴方向作平移运动，两丝杆同步动作，使横梁两端受力均衡，不会造成偏载受力，输送更加平稳，进给动态特性好，机床的加工精度高。
2007年，《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》获得第五届江苏省专利项目奖优秀奖。
（概述图为《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》摘要附图 ）
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床基本信息
| 中文名 | Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床 | 公告号 | CN2794734 |
|---|---|---|---|
| 公告日 | 2006年7月12日 | 申请号 | 2005200708064 |
| 申请日 | 2005年4月18日 | 专利权人 | 江苏亚威机床有限公司 |
| 地 址 | 江苏省江都市龙川路亚威工业园（2405信箱） | 发明人 | 冷志斌、樊夕涛、史惊东 |
| 分类号 | B23Q5/00（2006.01） | 代理机构 | 扬州市锦江专利事务所 |
| 类 别 | 实用新型专利 | 代理人 | 江平 |
图1为《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》结构示意图；
图2为图1的俯视图；
其中，1丝杆，2带轮张紧装置，3同步带，4同步带轮，5螺母座，6轴承，7电机，8横梁。
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Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床造价信息
1、《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》包括横梁，横梁上设置有螺母座，机身上经轴承固定有丝杆，所述丝杆与螺母座相适配，机身上还固定有电机，其特征在于：所述丝杆和螺母座有两套，螺母座对称设置在横梁的左右两侧，两丝杆相互平行设置，电机的轴端经同步带轮和左、右同步带分别与两丝杆相连接。
2、根据权利要求1所述的Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床，其特征在于：所述同步带的侧面设有带轮张紧装置。
2005年4月前已有技术中，有一种Y轴单丝杆驱动的数控转塔冲床，包括横梁，横梁上设置有螺母座，机身上经轴承固定有丝杆，所述丝杆与螺母座相适配，丝杆与机身上固定的电机相连接，该丝杆、螺母仅一套，或设置在机身侧面，或设置在机身中间，当设置在机身侧面时，易造成偏载受力；装在机身中间，在夹钳偏移中心时，由于受力偏离轴线而影响加工精度。
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床常见问题
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丝杆有异常响动原因有三个:1.丝杠里有杂物、2、丝杠副里的钢球坏损、3、丝杆滚道坏损因为把丝杠寄到丝杠厂家或者专业维修的地方找专业人士 整修。维修丝杆的厂家有：启东大亨丝杠、南通义利达等
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数控转塔冲床冲很多孔时防止板料变形的措施：如果在一张板上冲很多孔，由于冲切应力的累积板材就不能保持平整。每次冲孔时，孔周边的材料会向下变形，造成板料上表面出现拉应力，而下表面则出现压应力。对于少量的冲...
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滚珠丝杆与滚珠轴套的传动：我们都习惯于把丝杆两端固定，丝杆在电机的驱动下带动滚珠轴套做位移运动。
可以，滚珠丝杠驱动分别是：丝杠固定-丝杠驱动，丝杠固定-螺母驱动，螺母固定-螺母驱动，螺母固定-丝杠驱动。当然，不是所有的丝杠都可以这样运动，每种不同的固定-驱动方式都有不同的设计和功能，不是随便来的...
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床专利目的
《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》的目的是提供一种Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床，可以使横梁受力均匀，加工精度高。
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床技术方案
《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》包括横梁，横梁上设置有螺母座，机身上经轴承固定有丝杆，所述丝杆与螺母座相适配，机身上还固定有电机，所述丝杆和螺母座有两套，螺母座对称设置在横梁的左右两侧，两丝杆相互平行设置，电机的轴端经同步带轮和左、右同步带分别与两丝杆相连接。
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床改善效果
《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》工作时，电机转动，经同步带驱动两丝杆同时转动，丝杆驱动螺母座，带动横梁在Y轴方向作平移运动，两丝杆同步动作，使横梁两端受力均衡，不会造成偏载受力，输送更加平稳，进给动态特性好，机床的加工精度高。
为方便调节同步带的张紧力，所述同步带的侧面设有带轮张紧装置。通过调节带轮张紧装置的位置，即可以调节带轮的张紧力。
如图，《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》包括横梁8，横梁8上设置有螺母座5，机身上经轴承6固定有丝杆1，所述丝杆1与螺母座5相适配，机身上还固定有电机7，所述丝杆1和螺母座5有两套，螺母座5对称设置在横梁8的左右两侧，两丝杆1相互平行设置，电机的轴端经同步带轮4和左、右同步带3分别与两丝杆1相连接。所述同步带3的侧面设有带轮张紧装置2。
2007年，《Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床》获得第五届江苏省专利项目奖优秀奖。
Y轴双丝杆驱动的数控转塔冲床文献
数控转塔冲床的技术改造
早期转塔冲床所配的数控系统,大多数是专用工业控制机,由于原生产厂家停产、升级等原因导致系统出现故障后恢复周期长甚至无法恢复,改用西门子全数字802DslNPLUS数控冲床专用数控系统,解决了以上问题,参考原CAM编程软件和冲床加工工艺,用新的CAM编程软件可以直接生成冲床加工程序。
数控转塔冲床液压冲头高度自动调整技术
数控转塔冲床模具一般有A、B、C、D、E几种型号,模具高度有所不同。如果冲头处于同一高度,则在快速冲压和送料过程中,会有带料等问题发生,影响机床正常运行。本文通过PLC程序优化来改变冲头高度,根据模具高度的改变自动调整冲头高度的改变,较好地解决了这个问题。
X轴：将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴
Y轴：将工件沿平行于床身长度方向移动的伺服驱动轴
A轴：旋转转塔型刀具库选择模具的旋转轴
C轴：模具自动分度的旋转轴，可以任意角度旋转模具
电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机，由于是用在高速加工机床上，启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转，启动转矩大，因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率与转矩成正比。机床最新的变频器采用先进的晶体管技术，可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动
X-Y 定位系统是评价贴片机精度的主要指标，它包括传动机构和伺服系统;贴片速度的提高意味着X-Y 传动机构运行速度的提高而发热，而滚珠丝杆是主要的热源，其热量的变化会影响贴装精度，最新研制的X-Y 传动系统在导轨内设有冷却系统;在高速贴片机中采用无磨擦线性马达和空气轴承导轨传动，运行速度做得更快。
X-Y 伺服系统(定位控制系统)
由交流伺服电机驱动，并在传感器及控制系统指挥下实现精确定位，因此传感器的精度起关键作用。位移传感器有园光栅编码器、磁栅尺和光栅尺。
1. 园光栅编码器园光栅编码器的转动部位上装有两片园光栅，园光栅由玻璃片或透明塑料制成，并在片上镀有明暗相间的放射状铬线，相邻的明暗间距称为一个栅节，整个园周总栅节数为编码器的线脉冲数。铬线的多少也表示精度的高低。其中一片光栅 固定在转动部位作指标光栅，另一片则随转动轴同眇运动并用来计数，因此指标光栅与转动光栅组成一对扫描系统，相当于计数传感器。园光栅编码器装在伺服电机中，它可测出转动件的位置、角度及角加速度，它可以将这些物理量转换为电信号舆给控制系统。编码器能记录丝杆的放置数并将信息反馈给比较器，直至符合被线性量。该系统抗干扰性强，测量精度取决于编码器中光栅盘上的光栅数及溢珠丝杆导轨的精度。
2.磁栅尺
由磁栅尺和磁头检测电路组成，利用电磁特性和录磁原理对位移进行测量。磁栅尺是在非导磁性标尺基础上采用化学涂覆或电镀工艺在非磁性标尺上沉积一层磁性膜(一般10～20um)在磁性膜上录制代
表一定年度具有一定波长的方波或正弦波磁轨迹信号。磁头在磁栅尺上移动和读取磁恪，并转变成电信号输入到控制电路，最终控制AC伺服电机的运行。磁栅尺的优点是制造简单、安装方便、稳定性高、量程范围大，测量精度高达1～5um，贴片精度一般在0.02mm。
3.光栅尺
由光栅尺、光栅读数头与检测电路组成。光栅尺是在透明下班或金属镜面上真空沉积镀膜，利用光刻技术制作均匀密集条纹(每毫米100～300 条)，条纹距离相等且平等。光栅读数头由指示光栅、光源、透镜及光敏器件组成，光栅尺有相同的条纹，光栅尺是根据根据物理学的莫尔条纹形成原理进行位移测量，精度高达0.1～1um，这种测量是要经过上千万次的方式才能做到最佳，深圳市金狮王科技有限公司研发此类技术整整用了，二年时间才得出了一个有效的原理和定义，其定位精度比磁栅尺还要高1～2 个数量级。光栅尺对环境要求比较高，特别是防尘，尘埃落在光尺上会引起贴片机故障。上述三种测量方法仅能对单轴向运动位置的偏差进行检测，而对导轨的变形、弯曲等因素造成的正交或旋转误差却无能为力。
4.Y 轴方向运行的同步性
新型贴片机X轴运行采取完全同步控制回路的双AC伺服电机驱动系统，将内部震动降至最低，从而保证了Y 轴方向同步运行，其速度快、口音低、贴片头运行流畅轻松。
5.X-Y 运动系统的速度控制
调整机运行速度高达 150mm/s，瞬时的启动和停止都会产生震动和冲击。最新的X-Y 运动系统采用模糊控制技术，运行过程中分三段控制“慢--快――慢”(“S”型)从而使运动变得柔和，也有利于贴片精度的提高，降低噪音。
6.Z 轴伺服、定位系统
在泛用机中，支撑贴片头的基座固定在X 导轨上，Z 轴控制系统的形式有：
1. 园光栅编码器――AC/DC 马达伺服
2. 系统
与 X-Y 伺服定位类似，采用园光栅编码器的AC/DC 伺服马达-濂珠丝杆或同步机构，马达可安装在侧位，通过齿轮转换机构实现吸嘴在Z 轴方向的控制。
3. 圆筒凸轮控制系统
在松下MV2VB型贴片机中，吸嘴Z 方向运动就是这类，贴片时在PCB装载台的配合下完成贴片程序。
4.Z 轴的旋转定位
早期采用气缸和挡块来实现，只能做到 0、90 度控制，贴片机已直接将微型脉冲马达安装在贴片头内部，以实现旋转方向高精度控制。MSR 型的分辨率为0.072 度/脉冲，它通过高精度的诣波驱动器(减速比为30:1)，直接驱动吸嘴装置，由于诣波驱动器具有输入轴与输出轴同心度高、间隙小、振动低等优点，故放置方向分辨率高达0.0024 度/脉冲。 解读词条背后的知识 查看全部
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