一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法及工作台.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103317355 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103317355 A *CN103317355A* (21)申请号 201310195101.4 (22)申请日 2013.05.23 B23Q 1/25(2006.01) B23Q 17/00(2006.01) (71)申请人 深圳市大族激光科技股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区高新技术 园北区新西路 9 号 申请人 深圳市大族数控科技有限公司 (72)发明人 姜华 朱加坤 黎勇军 高云峰 (74)专利代理机构 深圳市君盈知识产权事务所 ( 普通合伙 ) 44315 代理人 。

2、陈琳 (54) 发明名称 一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法及工 作台 (57) 摘要 本发明属于机床加工技术领域， 提供了一种 批量工作台气浮脚气隙的调整方法及工作台， 所 述调整方法包括 ： 将至少一工作台的气浮脚气隙 调整为所需的标准值， 测量所述气浮脚的耗气量， 获取气浮脚的耗气量均值 ； 将剩余工作台的每个 气浮脚的耗气量调整为所述耗气量均值， 以及逐 个将每个气浮脚的耗气量重新校正为所述耗气量 均值。 所述工作台包括气浮脚， 及与所述气浮脚的 快速接头串接， 以测量所述气浮脚耗气量的气体 流量计。本发明通过测量气浮脚耗气量间接地测 量气浮脚气隙， 将每个气浮脚的耗气量都调整为 耗气。

3、量均值， 使各个气浮脚的承载均匀， 提高了工 作台的动态性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103317355 A CN 103317355 A *CN103317355A* 1/1 页 2 1. 一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 101、 将至少一工作台的气浮脚气隙调整为所需的标准值， 测量所述气浮脚的耗气量， 获取气浮脚的耗气量均值 ； 102、 将剩余工作台的每个气浮脚的耗气量调整为所。

4、述耗气量均值。 2.如权利要求1所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤101中还包 括 ： 将压缩空气分别接入气浮脚的快速接头， 测量气浮脚的耗气量。 3.如权利要求2所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤101中还包 括 ： 将气体流量计与气浮脚的快速接头串接， 以测量所述耗气量。 4.如权利要求1所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤102中通过 调整每个气浮脚的调节杆调整每个气浮脚的耗气量。 5.如权利要求1所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤102之后还 包括 ： 逐个将每个气浮脚的耗气量重新校正为所述耗气量均值。

5、。 6.如权利要求1所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤101中所述 气浮脚为同一型号不同工作台的气浮脚。 7.如权利要求1所述批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 其特征在于， 步骤101中所述 气浮脚为同一工作台的气浮脚。 8. 一种应用如权利要求 1 至 7 任一所述方法的工作台， 包括气浮脚， 其特征在于， 还包 括 ： 与所述气浮脚的快速接头串接， 以测量所述气浮脚耗气量的气体流量计。 权 利 要 求 书 CN 103317355 A 2 1/4 页 3 一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法及工作台 技术领域 0001 本发明属于机床加工技术领域， 尤其涉及一种批量工作。

6、台气浮脚气隙的调整方法 及工作台。 背景技术 0002 在机床加工行业中， 印刷线路板钻孔机的工作台中间， 通常采用导轨支撑和导向， 两侧用气浮脚支撑， 气浮脚通过快速接头接入压缩空气， 使气浮脚底面与床身之间产生气 隙， 从而实现非接触的运动支撑。 0003 在现有技术中， 气浮脚气隙的调整方法如图 1 所示 ： 工作台 27 通过导轨 23 置于 机床床身 26 上， 千分表 20 架在床身 26 上， 表针打在对应的气浮脚 25 正上方的工作台 27 面上， 通过快速接头 24 上接通和断开接入的压缩空气， 观察表针变化范围即气隙， 然后通 过调整气浮调节杆21， 将气隙调整在0.01m。

7、m左右。 因一台机的工作台前后左右有多个气浮 脚， 各个气浮脚之间相互影响， 调整完一个气浮脚气隙后要重新校对其他气浮脚气隙， 这样 要多次移动及调整千分表， 耗时较多且操作不方便， 对操作人员有一定的技术经验要求 ； 另 外， 因多个气浮脚安装在同一刚性体的工作台上， 各气浮脚间会相互影响， 测得的数据并不 是该气浮脚的实际气隙， 导致各个气浮脚承载不同， 影响机器的动态性能和加工效果。 0004 同时在实际生产中， 需要对每台机器都要这样调整一遍， 批量生产时， 工作量加 大。 发明内容 0005 本发明实施例的目的在于提供一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法及工作台， 能够简化调整工作台气。

8、浮脚气隙的操作， 消除各气浮脚间对测量气隙的相互影响。 0006 本发明实施例是这样实现的 ： 0007 一种批量工作台气浮脚气隙的调整方法， 包括以下步骤 ： 0008 101、 将至少一工作台的气浮脚气隙调整为所需的标准值， 测量所述气浮脚的耗气 量， 获取气浮脚的耗气量均值 ； 0009 102、 将剩余工作台的每个气浮脚的耗气量调整为所述耗气量均值。 0010 所述的方法步骤 101 中还包括 ： 将压缩空气分别接入气浮脚的快速接头， 测量每 个气浮脚的耗气量。 0011 所述的方法， 步骤 101 中还包括 ： 将气体流量计与气浮脚的快速接头串接， 以测量 所述耗气量。 0012 所。

9、述的方法， 步骤 102 中通过调整每个气浮脚的调节杆调整每个气浮脚的耗气 量。 0013 所述的方法， 步骤 102 之后还包括 ： 逐个将每个气浮脚的耗气量重新校正为所述 耗气量均值。 0014 步骤 101 中所述气浮脚为同一型号不同工作台的气浮脚。 说 明 书 CN 103317355 A 3 2/4 页 4 0015 步骤 101 中所述气浮脚为同一工作台的气浮脚。 0016 应用所述方法的工作台， 包括气浮脚， 还包括 ： 与所述气浮脚的快速接头串接， 以 测量所述气浮脚耗气量的气体流量计。 0017 本发明实施例通过测量少量工作台的气浮脚耗气量并取均值作为剩余工作台气 浮脚气隙的。

10、调整标准， 简化了批量工作台气浮脚气隙调整的工作量， 提高生产效率 ； 通过测 量气浮脚耗气量间接地测量气浮脚气隙， 将每个气浮脚的耗气量都调整为耗气量均值， 使 各个气浮脚的承载均匀， 规避了工作台刚性结构带来的气浮脚气隙相互影响的缺点， 提高 了工作台的动态性能。 附图说明 0018 图 1 是现有技术中调整工作台气浮脚气隙的示意图 ； 0019 图 2 是本发明实施例的调整方法流程图 ； 0020 图 3 是本发明实施例工作台的示意图 ； 0021 图 4 是现有技术调整方法工作台左侧 1mm 步距动态结果示意图 ； 0022 图 5 是现有技术调整方法工作台右侧 1mm 步距动态结果示。

11、意图 ； 0023 图 6 是本发明实施例调整方法工作台左侧 1mm 步距动态结果示意图 ； 0024 图 7 是本发明实施例调整方法工作台右侧 1mm 步距动态结果示意图。 具体实施方式 0025 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 0026 本发明实施例利用了气浮脚耗气量与气浮脚气隙成正比的关系， 通过测量气浮脚 耗气量间接测量气浮脚气隙， 简化了操作， 降低了对操作人员的技术要求， 将每个气浮脚的 耗气量都调整为耗气量均值， 使各个气浮脚。

12、的承载均匀， 规避了工作台刚性结构带来的气 浮脚气隙相互影响的缺点， 提高了工作台的动态性能。 0027 如图 2 所示本发明实施例的调整方法， 首先将至少一工作台的气浮脚气隙调整为 所需的标准值， 利用气体流量计或其他测量工具测量所述气浮脚的耗气量， 获取气浮脚的 耗气量均值 ； 将剩余工作台的每个气浮脚的耗气量调整为所述耗气量均值， 使气浮脚气隙 相同， 从而完成对气浮脚气隙的调整。为了进一步消除调整过程中一些不确定因素影响调 整的结果， 可以对每个气浮脚的耗气量再次逐个进行测量， 保证调整的一致性。 图中的前两 步， 不需要每台机都测量 , 只要同一型号机器结构相同， 测量几台机器得出平。

13、均值， 作为后 面量产机器的标准值就可以了， 即后面批量生产的机器从图中的第三步开始。对于标准值 的测量， 测量的气浮脚可以是同一型号不同工作台的气浮脚， 也可以是同一工作台的气浮 脚， 测量的气浮脚越多再取平均值就会更精确一些， 视实际操作情况而定。 0028 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述 ： 0029 图 3 示出了本发明实施例工作台的示意图， 工作台 27 通过导轨 23 置于机床床身 26 上， 工作台 27 左侧及右侧分别设有气浮脚 25（当然不同规格的工作台可以有更多的气 浮脚数量） ， 在气浮脚 25 上设有调节杆 21 和快速接头 24， 以及与快速接头串接。

14、的气体流量 说 明 书 CN 103317355 A 4 3/4 页 5 计 22， 调节杆 21 用于调整气浮脚气隙， 气体流量计 22 的另一端用于连接压缩空气， 这里需 要说明的是， 气体流量计只是其中的一种测量气体流量的工具， 也可以用其他的测量工具 进行替代， 只要能够达到测量目的即可采用。 0030 气浮脚气隙和耗气量(流量)间成正比关系， 所以可以通过测量气浮脚耗气量， 间 接地测量气浮脚气隙。调整气浮脚气隙方案如下 : 0031 依据用气体流量计测量几台样机的气浮脚耗气量平均值作为标准值， 实际测量的 单个气浮脚耗气量平均值为 7.5L/min， 因为同一型号的机器的结构是固定。

15、的， 则每一台机 器的气浮脚耗气量平均值都近似的相等， 其差值可以忽略不计， 当计算出一台的气浮脚耗 气量平均值， 可以作为后面量产机器的标准值， 从而批量生产。 0032 在气浮脚上的快速接头上串接一个 SMC 的 PFA710-01-27 数显流量开关 （使用其 显示流量功能， 代替气体流量计， 测量范围 0 10L/min） ， 然后接通压缩空气， 通过调整气 浮脚调节杆调气隙， 使数显流量开关显示 7.5L/min 标准值。将其余气浮脚的耗气量调整到 7.5L/min， 用相同方法调整好工作台的其他气浮脚， 然后再用数显流量开关检测一遍， 以保 证所有气浮脚调整后的一致性。 0033 。

16、以工作台有 8 个气浮脚为例， 用现有方法千分表调整的气隙， 通过空气流量计测 量其耗气量分别为 ：（单位 ： L/min） 0034 9.0 L/min、 7.6 L/min、 8.1 L/min、 8.6 L/min、 7.2 L/min、 6.6 L/min、 7.1 L/min 、 6.5 L/min。 0035 将气浮脚耗气量都调整到 7.5L/ min， 然后对比激光干涉仪测试工作台动态结果， 如图 4 至图 7 所示， 现有方法工作台左侧 1mm 步距动态 ： 08m， 工作台右侧 1mm 步距动 态 ： 07m， 本发明技术方法工作台左侧 1mm 步距动态 ： 05m， 工作台。

17、右侧 1mm 步距动 态 ： 05m， 1mm 步距是指 ： 假设机器加工的工件， 在工作台运动方向是 1mm 孔距的排孔， 工作台依此按工况运行， 每次运行 1mm， 连续运行， 同时用激光干涉仪监测工作台的动态。 0036 横轴代表时间， 单位是秒 ； 纵轴代表位置， 单位是毫米。从图 4 至图 7 上可以看出 工作台在目标位置附近振动， 图4和图5的振幅最后保持在8mm-10mm左右， 而图6和图7的 振幅最后保持在 3mm-6mm， 振幅随时间在衰减， 振幅越小， 衰减越快， 机器的动态性能越好， 反之则越差。因为是连续运行， 所以各个图上横轴和纵轴的数值不同。 0037 图 6 和图。

18、 7 精度提高体现在工作台到达目标位置 30 毫秒时的振幅， 如前面数据。 评价指标是在要求时间内振幅衰减到越小的， 性能越好， 从结果可以看出， 同一台机器的工 作台气浮脚， 采用本发明实施例方法进行调整， 动态精度得到提高。 0038 通过上述过程进行调整， 使操作过程简化且难度降低， 也易于观察， 同时消除了各 气浮脚间对测量气隙的相互影响， 使各个气浮脚的承载相同， 从而保证了工作台的动态性 能， 而采用千分表测量气浮脚气隙， 需要反复打表比较耗时， 且须对操作人员的技术经验要 求很高， 可复制性较差， 无法保证机床工作台的动态精度， 影响批量生产的质量。 0039 本发明的重点在于，。

19、 现在生产的印刷线路板钻孔机， 用现有方法调整气浮脚气隙， 调整工时长， 对操作人员有一定的技术要求， 假如生产约 500 台机器， 只须最初几台机 （假 如前 5 台机） 用现有方法调整好气隙， 测量出耗气量， 取均值， 作为后面机器的标准值。后 面装配的机器 （如后面的495台） ， 直接用耗气量的标准值， 调整气浮脚的气隙， 操作简单， 技 术要求低， 气浮脚受力均匀， 动态性能有所提高。 说 明 书 CN 103317355 A 5 4/4 页 6 0040 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103317355 A 6 1/4 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103317355 A 7 2/4 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103317355 A 8 3/4 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103317355 A 9 4/4 页 10 图 7 说 明 书 附 图 CN 103317355 A 10 。