X-Y数控工作台
数控X-Y工作台的总体方案设计应考虑工作台应具有沿纵向和横向往复运动、暂停等功能,因此数控控制系统采用连续控制系统。在保证一定加工性能的前提下,结构应简单,以求降低成本。因此进给伺服统应采用步进电机开环控制系统。但本次课程设计考虑到让同学对机电一体化技术有个整体上的认识,对所学知识得到更好的训练,故采用半闭环设计系统。
机械系统设计
1.由于系统采用闭环控制,执行机构采用直流电机,可由电机直接驱动,不需传动机构。直流电机具有响应迅速、精度和效率高、调速范围宽、负载能力大、控制特性优良等优点。
2.纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们各自由各的直流电动机、联轴器、丝杠螺母副组成。
3.为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副,并应有预紧装置,以提高传动刚度和消除间隙。
4.为减少导轨的摩擦阻力,选用矩形滚动直线导轨。
在工作台绝对位移的检测中一般采用直线光栅传感器。由于它分辨率高、安装使用简单而被广泛应用。在限位零位的检测中,采用接近开关。在限位检测中,由于对检测精度要求不高,采用一个接近开关。在零位的检测中,由于工作台要准确稳定的停止在零位,因此采用两个接近开关。当第一个接近开关发出信号时,工作台开始减速,到第二个接近开关信号发出时,工作台准确停在零位。在速度的检测中,可以采用光电编码盘或测速电机,由于测速电机输出为模拟电压,要经过转换隔离电路才能进入计算机,而光电编码盘可以直接输出TTL电平的脉冲,因此采用光电编码盘。因此传感器选用如下:(1)速度检测:光电编码盘(2)位移检测:光电编码盘(3)限位检测:接近开关