[go: up one dir, main page]

CN107917488A - 一种超精密机床环境温度控制系统 - Google Patents

一种超精密机床环境温度控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107917488A
CN107917488A CN201711141910.1A CN201711141910A CN107917488A CN 107917488 A CN107917488 A CN 107917488A CN 201711141910 A CN201711141910 A CN 201711141910A CN 107917488 A CN107917488 A CN 107917488A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultra
clean chamber
operation room
machine tool
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711141910.1A
Other languages
English (en)
Inventor
罗松保
王莉平
韩海涛
张伟伟
鲍龙祥
申珅
金秀梅
孙永春
杜海涛
徐昌语
张立斌
庞长涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry
Original Assignee
AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry filed Critical AVIC Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry
Priority to CN201711141910.1A priority Critical patent/CN107917488A/zh
Publication of CN107917488A publication Critical patent/CN107917488A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明属于环境温度控制技术，涉及一种超精密机床的环境温度控制系统。其特征在于：在操作间(1)有一个超净间(2)，超净间(2)的超净间地板(6)和墙壁与操作间(1)之间留有气路通道(5)，在超净间天花板(3)上有垂直悬吊的4根～20根电缆(7)，在每根电缆上设置有高低两个温度传感器(8)。本发明提出了一种超精密机床的环境温度控制系统，能全面准确地反映机床周围环境温度场的时间、空间等动态信息；实现了主动、前馈、综合、动态温度精确控制；能够根据机床工作的不同状态进行精密控制；减小了温控系统精度波动和能源浪费。

Description

一种超精密机床环境温度控制系统
技术领域
本发明属于环境温度控制技术，涉及一种超精密机床的环境温度控制系统。
背景技术
在机械加工过程中，由于热胀冷缩的原因，环境温度的变化会引起加工工件的变形，导致工件外形尺寸精度发生变化。同时环境温度变化，也会导致加工机床本身产生热变形，尤其对于加工精度要求极高的超精密加工，任何微小的机床或工件的热变形都将会导致所加工的零件超差，因此必须对超精密机床环境温度进行精确控制。
以往超精密机床环境温度控制多采取在需要进行温控的环境中布置单一温度传感器，单点实时检测采集现场温度信号，以此作为外围温控系统反馈控制信号，通过温度后馈补偿来对机床所处环境进行精密温度控制。由于这一控制方法采用的温度信息静态单一，无法全面准确地反映机床周围环境温度场的时间、空间等动态信息，以此反馈信息作为空调控制输入信号，是一种被动、后馈、局域、静态的控制方式，无法实现对超精密机床环境的精准预见性温度控制。作为过量控制又会造成过高的能耗；机床工作的过程一般经历跑合热机、正常工作、停机结束的阶段，目前的温控系统无法根据机床工作的不同状态进行精密控制。
发明内容
本发明的目的是：提出一种超精密机床的环境温度控制系统，以便全面准确地反映机床周围环境温度场的时间、空间等动态信息；实现主动、前馈、综合、动态温度精确控制；根据机床工作的不同状态进行精密控制；减小温控系统精度波动和能源浪费。
本发明的技术方案是：一种超精密机床环境温度控制系统，包括操作间1、控制台9、恒温恒湿空调装置10、进气管路11和回气管路12；控制台9控制恒温恒湿空调装置10的工作状态，恒温恒湿空调装置10的出气口与进气管路11的进气端口连通，进气管路11的出气端口与操作间1顶部的操作间进气口连通，回气管路12的第2端口与恒温恒湿空调装置10的回气口连通；其特征在于：在操作间1有一个超净间2，超净间2的超净间地板6与操作间1的地板之间、超净间2的墙壁与操作间1的墙壁留有气路通道5，超净间2的超净间地板6和超净间天花板3上带有均匀分布的通气孔，超净间天花板3与操作间1的天花板之间是管道安装间，操作间进气口与管道安装间连通，管道安装间的墙壁上有均匀分布的管道安装间通气孔，该管道安装间通气孔与气路通道5连通；回气管路12的第1端口与管道安装间所邻接的气路通道5连通；超精密机床13安装在超净间地板6上，在超净间天花板3上分布有垂直悬吊的4根～20根电缆7，在每根电缆上设置有高低两个温度传感器8，位置较高的温度传感器8的高度高于超精密机床13的最大高度，位置较低的温度传感器8不高于超精密机床13主轴的高度，电缆7围绕超精密机床13均布，温度传感器8的信号输出端通过导线与控制台9的温度传感器信号输入端连接。
本发明的优点是：提出了一种超精密机床的环境温度控制系统，能全面准确地反映机床周围环境温度场的时间、空间等动态信息；实现了主动、前馈、综合、动态温度精确控制；能够根据机床工作的不同状态进行精密控制；减小了温控系统精度波动和能源浪费。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种超精密机床环境温度控制系统，包括操作间1、控制台9、恒温恒湿空调装置10、进气管路11和回气管路12；控制台9控制恒温恒湿空调装置10的工作状态，恒温恒湿空调装置10的出气口与进气管路11的进气端口连通，进气管路11的出气端口与操作间1顶部的操作间进气口连通，回气管路12的第2端口与恒温恒湿空调装置10的回气口连通；其特征在于：在操作间1有一个超净间2，超净间2的超净间地板6与操作间1的地板之间、超净间2的墙壁与操作间1的墙壁留有气路通道5，超净间2的超净间地板6和超净间天花板3上带有均匀分布的通气孔，超净间天花板3与操作间1的天花板之间是管道安装间，操作间进气口与管道安装间连通，管道安装间的墙壁上有均匀分布的管道安装间通气孔，该管道安装间通气孔与气路通道5连通；回气管路12的第1端口与管道安装间所邻接的气路通道5连通；超精密机床13安装在超净间地板6上，在超净间天花板3上分布有垂直悬吊的4根～20根电缆7，在每根电缆上设置有高低两个温度传感器8，位置较高的温度传感器8的高度高于超精密机床13的最大高度，位置较低的温度传感器8不高于超精密机床13主轴的高度，电缆7围绕超精密机床13均布，温度传感器8的信号输出端通过导线与控制台9的温度传感器信号输入端连接。
本发明的工作原理是：机床工作时，通过布置在机床周围的传感器8采集机床所处空间的温度信号，并通过导线实时传输给控制台9，控制台9通过对采集到的信号进行融合处理，构建出机床空间的温度场模型，之后通过控制恒温恒湿空调系统10对机床所处超净间2内的温度进行控制，通过将一定温度的空气通过进气管道11输入到管道安装间4中，空气通过超净间天花板3上均匀分布的通气孔均匀射流进入超净间2中，从上至下对机床空间进行降温，超净间2内的空气通过超净间地板6的通气孔回流进入气路通道5，通过回气管路12回流进恒温恒湿空调系统10。由于机床工作过程一般经历跑合热机、正常工作、停机结束三个阶段，因此，上述工作过程将视机床不同阶段进行相应处理，以实现不同时间历程下的机床温度控制。
本发明的一个实施例，所采用的温度传感器8、控制台9和恒温恒湿空调装置10均为成品件。在超净间天花板3上分布有垂直悬吊的8根电缆7，在每根电缆上设置有高低两个温度传感器8。通过在不同时间历程下对机床空间温度检测形成能够全面反映机床工作过程的机床环境温度模型，能够根据机床工作的不同状态进行精密控制，实现机床环境温度的主动、前馈、综合、动态精确控制，减小了控制系统精度波动和能源浪费，实现超精密加工过程中环境温度20℃±0.1℃的控制精度。

Claims (1)

1.一种超精密机床环境温度控制系统，包括操作间(1)、控制台(9)、恒温恒湿空调装置(10)、进气管路(11)和回气管路(12)；控制台(9)控制恒温恒湿空调装置(10)的工作状态，恒温恒湿空调装置(10)的出气口与进气管路(11)的进气端口连通，进气管路(11)的出气端口与操作间(1)顶部的操作间进气口连通，回气管路(12)的第2端口与恒温恒湿空调装置(10)的回气口连通；其特征在于：在操作间(1)有一个超净间(2)，超净间(2)的超净间地板(6)与操作间(1)的地板之间、超净间(2)的墙壁与操作间(1)的墙壁留有气路通道(5)，超净间(2)的超净间地板(6)和超净间天花板(3)上带有均匀分布的通气孔，超净间天花板(3)与操作间(1)的天花板之间是管道安装间，操作间进气口与管道安装间连通，管道安装间的墙壁上有均匀分布的管道安装间通气孔，该管道安装间通气孔与气路通道(5)连通；回气管路(12)的第1端口与管道安装间所邻接的气路通道(5)连通；超精密机床(13)安装在超净间地板(6)上，在超净间天花板(3)上分布有垂直悬吊的4根～20根电缆(7)，在每根电缆上设置有高低两个温度传感器(8)，位置较高的温度传感器(8)的高度高于超精密机床(13)的最大高度，位置较低的温度传感器(8)不高于超精密机床(13)主轴的高度，电缆(7)围绕超精密机床(13)均布，温度传感器(8)的信号输出端通过导线与控制台(9)的温度传感器信号输入端连接。
CN201711141910.1A 2017-11-16 2017-11-16 一种超精密机床环境温度控制系统 Pending CN107917488A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711141910.1A CN107917488A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种超精密机床环境温度控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711141910.1A CN107917488A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种超精密机床环境温度控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107917488A true CN107917488A (zh) 2018-04-17

Family

ID=61896573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711141910.1A Pending CN107917488A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种超精密机床环境温度控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107917488A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110727295A (zh) * 2018-07-17 2020-01-24 高文虎 智能低温气体冷却安全监测调温循环系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230518A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Okuma Corp 工作機械
CN203893341U (zh) * 2014-05-27 2014-10-22 西安工程大学 一种多风机蒸发冷却空调
CN103235613B (zh) * 2013-04-03 2015-04-15 天津大学 一种精密机床温度场主动控制系统及方法
CN204704958U (zh) * 2015-05-27 2015-10-14 广州澳企实验室设计有限公司 实验室用恒温恒湿调节系统
CN206181610U (zh) * 2016-11-29 2017-05-17 广州集客通通信科技有限公司 一种通信机房

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230518A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Okuma Corp 工作機械
CN103235613B (zh) * 2013-04-03 2015-04-15 天津大学 一种精密机床温度场主动控制系统及方法
CN203893341U (zh) * 2014-05-27 2014-10-22 西安工程大学 一种多风机蒸发冷却空调
CN204704958U (zh) * 2015-05-27 2015-10-14 广州澳企实验室设计有限公司 实验室用恒温恒湿调节系统
CN206181610U (zh) * 2016-11-29 2017-05-17 广州集客通通信科技有限公司 一种通信机房

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110727295A (zh) * 2018-07-17 2020-01-24 高文虎 智能低温气体冷却安全监测调温循环系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4575977B2 (ja) 空調設備制御システム、空調設備制御方法、および、電算機室の電力管理システム、電力管理方法
CN203894596U (zh) 数控机床加工状态多参数在线主动监控系统
CN103823409A (zh) 数控机床加工状态多参数在线主动监控系统及其实现方法
CN101922474B (zh) 用于向涡轮构件提供喘振保护的系统和方法
CN101126352B (zh) 用于燃气轮机控制的系统及其方法
US8548713B2 (en) Power demand management
US20140303789A1 (en) Automated technique of measuring room air change rates in hvac system
US20180113481A1 (en) Method, apparatus and system for balancing the fluid pressure of fluid distribution systems
CN103809437A (zh) 一种电机的恒风量控制方法
CN102365503A (zh) 送水温度控制装置及其方法
CN2929791Y (zh) 调速节能控制系统
CN102235535A (zh) 定位器
Mitsuishi et al. Development of an intelligent high-speed machining center
WO2009031672A1 (ja) 工作機械の移動体の冷却方法及び装置
US11635219B2 (en) In-factory environmental control system
EP1939431A2 (en) Methods and apparatus to facilitate gas turbine fuel control
EP3964289B1 (en) Isolator system
CN203396032U (zh) 基于模糊自适应pid的室温控制装置
CN111356839A (zh) 用于真空泵送和/或减排系统的模块
CN107917488A (zh) 一种超精密机床环境温度控制系统
Šešlija et al. Increasing the energy efficiency in compressed air systems
CN206177602U (zh) 一种飞机热交换器测试设备
US6640560B2 (en) Distributed electronic control for air conditioning system
Züst et al. Model based prediction approach for internal machine tool heat sources on the level of subsystems
CN206387069U (zh) 智能空调检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180417