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1. 发明专利

MX9702443A MECANISMO DE IMPULSION DE TORNILLO DE BOLAS CON CARGA PREVIA DINAMICAMENTE AJUSTABLE. 未知
公开(公告)号：MX9702443A
公开(公告)日：1998-05-31
申请号：MX9702443
申请日：1997-04-03
申请人： WESTERN ATLAS INT INC
发明人： BLACK JAMES E
IPC分类号： B23Q5/40 , B23Q5/56 , F16H25/20 , H02K7/06 , F16H01/00
摘要： Se proporciona un mecanismo de transmision de tornillo de bolas mejorado y método y sistema asociados para controlar el movimiento lineal y de posicion de un soporte o carro montado de manera movible que sostiene un elemento de trabajo de una máquina herramienta operativa a lo largo de una línea de accion dentro de la máquina herramienta. Se monta de manera no girable y estacionaria un tornillo de bolas roscado en la herramienta de máquina para extenderse paralela a la línea de accion en la que se desplaza el soporte. Se fijan lateralmente un par de tuercas de bolas roscadas y se montan para rotacion libre en el mismo, en un mecanismo de transmision del soporte y se acoplan de manera roscada y concéntrica en el tornillo de bolas en una relacion coaxial separada lateralmente a lo largo del mismo. Se montan en un par de motores de transmision eléctrica controlados digitalmente en el soporte y se acoplan de manera operable individualmente por los rotores a las tuercas de bolas para impartir individualmente un momento de torsion rotacional a las tuercas. Un controlador CNC programable de manera convencional que tiene un eje unico y capacidad de control de motor doble esclavo o capacidad de control de dos motores de doble eje, se programa para controlar de manera sincronica ambos motores para provocar que las tuercas de bolas produzcan de manera conjunta movimiento lineal y colocacion, controlado por computadora, del soporte a lo largo del tornillo de bolas estacionario y para desarrollar fuerzas de carga previa que impiden el movimiento no deseado entre las tuercas de bolas en relacional tornillo de bolas. El sistema también produce una fuerza de frenado electromotriz y/o por rozamiento para desacelerar y/o sostener el soporte en una posicion fija estacionaria seleccionada a lo largo de la línea de accion. Los dos rotores del motor pueden ejercer un momento de torsion rotacional sobre las tuercas de bolas en direcciones giratorias opuestas con el soporte en movimiento y/o estacionario. Las fuerzas de carga previa ejercidas entre la tuerca de bolas se pueden ajustar dinámicamente al verificar la carga y/o la posicion de cada uno de los rotores de motor y ajustar la energía introducida al mismo individualmente mientras se produce movimiento giratorio de manera conjunta de los motores para impulsar el soporte a lo largo del tornillo de bolas. La relacion de fase angular entre los rotores del motor y por lo tanto entre las tuercas de bolas se puede controlar al hacer variar de manera variable la distancia de separacion entre las tuercas axialmente del tornillo dentro del intervalo de espacio libre de movimiento no deseado de tornillo a tuerca del sistema como una funcion de desplazamiento o viaje del soporte de posicion y/o modo de operacion de la máquina herramienta.

2. 发明专利

CA2201659A1 BALL SCREW DRIVE WITH DYNAMICALLY ADJUSTABLE PRELOAD 未知
公开(公告)号：CA2201659A1
公开(公告)日：1997-10-04
申请号：CA2201659
申请日：1997-04-03
申请人： WESTERN ATLAS INT INC
发明人： BLACK JAMES E
IPC分类号： B23Q5/40 , B23Q5/56 , F16H25/20 , H02K7/06 , B23G1/00 , B27C7/00
摘要： An improved ball screw drive mechanism and associated method and system for controlling linear and position motion of a movably mounted carriage carrying an operative machine tool working element along a line of action within said machine tool. A threaded ball screw is stationarily non-rotatably mounted in the machine tool to extend parallel to the line of action traversed by the carriage. A pair of threaded ball nuts are laterally restrained in and mounted for free rotation thereof in a drive mechanism of the carriage and threadably and concentrically engage the ball screw in laterally spaced apart co-axial relationship therealong. A pair of digitally controlled electric drive motors are mounted in the carriage and individually operably coupled by their rotors to the ball nuts for individually imparting rotational torque to the nuts. A conventional programmably CNC controller having single axis and slave dual motor control capability, or two axis dual motor control capability, is programmed to synchronously control both motors for causing the ball nuts to conjointly produce computer controlled linear motion and positioning of the carriage along the stationary ball screw, and to develop anti-backlash preload forces between the ball nuts relative to the ball screw. The system can also produce an electromotive and/or frictional braking force for decelerating and/or holding the carriage in a selected stationarily fixed position along the line of action. The two motor rotors can exert rotational torque on the ball nuts in opposite rotary directions with the carriage moving and/or stationary. Preload forces exerted between the ball nut can be dynamically adjusted by monitoring the load and/or position of each of the motor rotors and adjusting the power input thereto individually while producing conjoint rotary motion of the motors to drive the carriage along the ball screw. The angular phase relationship between the motor rotors and hence between the ball nuts can be controlled to vary variably the spread distance between the nuts axially of the screw within the range of system screw-to-nut backlash clearance as a function of carriage travel position and/or mode of machine tool operation.

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