CN101320280A - 两坐标力矩反馈控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两坐标力矩反馈控制器，它是在X轴云台支架和Y轴云台支架上分别安装X轴反馈用电机和Y轴反馈用电机，配置电路根据数控系统驱动电机电流信号或游戏软件提供的反作用力信号做出判断，需要给手柄施加反作用力时驱动反馈用电机，带动手柄回中，同时使操作者感觉到一个与驱动电机实际负荷成正比的力矩，感觉到手柄上的被加工零件或模拟对像对系统的真实反作用力，使操作者操控准确、便利，广泛适用于数控设备、重型机械等。

Description

两坐标力矩反馈控制器
技术领域
本发明涉及一种数控设备的控制器，特别是一种用于数控机床等的两坐标力矩反馈控制器。
背景技术
目前，数控机床等使用的两坐标控制器在控制器手柄移动时，可同时输出X轴、Y轴两组电信号，驱动数控系统或游戏软件手动完成零件加工或模拟动作。由于控制过程是开环的，在手柄上反应不出加工或模拟动作过程中被加工零件或模拟对像对系统的反作用力。由于以上原因，在一些手动控制要求高的系统中，如有学习功能自动编程的旋压机系统、模拟飞行等戏软中，操作者不能感觉到手柄上的反作用力，造成操控困难，给使用者带来许多不便。
发明内容
为了克服现有的数控机床等控制器在使用过程中，操作者不能感觉到手柄反作用力的不足，本发明提供一种两坐标力矩反馈控制器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
两坐标力矩反馈控制器，包括X轴云台支架和Y轴云台支架以及手柄，所述手柄分别通过X轴承组、Y轴承组安装在X轴云台支架和Y轴云台支架上，它还包括与数控系统驱动电机电气连接的配置电路，所述X轴云台支架安装有与配置电路电气连接的X轴电位器和X轴反馈用电机，所述Y轴云台支架安装有与配置电路电气连接的Y轴电位器和Y轴反馈用电机，所述X轴电位器、Y轴电位器分别通过X轴联轴器、Y轴联轴器与手柄相连，X轴反馈用电机、Y轴反馈用电机分别通过传动装置与手柄相连。
作为本发明的进一步改进，所述X轴电位器和Y轴电位器均输出两路信号，一路供给数控系统，另一路用于反馈叠加，用于反馈叠加的信号和数控系统反馈信号叠加后分别驱动所述X轴反馈用电机和Y轴反馈用电机，在手柄上产生与驱动电机实际负荷成正比的力矩。
本发明的有益效果是：本发明是在X轴云台支架和Y轴云台支架上分别安装X轴反馈用电机和Y轴反馈用电机，配置电路根据数控系统驱动电机电流信号或游戏软件提供的反作用力信号做出判断，需要给手柄施加反作用力时驱动反馈用电机，带动手柄回中，同时使操作者感觉到一个与驱动电机实际负荷成正比的力矩，感觉到手柄上的被加工零件或模拟对像对系统的真实反作用力，使操作者操控准确、便利，广泛适用于数控设备、重型机械等。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明的局部剖面示意图；
图3是图2中A-A方向的剖面示意图；
图4是本发明实施例的电路原理图。
具体实施方式
参照图1至图4，两坐标力矩反馈控制器，包括X轴云台支架1和Y轴云台支架2以及手柄4，所述手柄4分别通过X轴承组3、Y轴承组8安装在X轴云台支架1和Y轴云台支架2上，该两坐标力矩反馈控制器包括与数控系统驱动电机电气连接的配置电路，所述X轴云台支架1安装有与配置电路电气连接的X轴电位器5和X轴反馈用电机7，所述X轴电位器5通过X轴联轴器9与手柄4相连，X轴反馈用电机7通过X轴同步带轮组6与手柄4相连；所述Y轴云台支架2安装有与配置电路电气连接的Y轴电位器15和Y轴反馈用电机17，所述Y轴电位器15通过Y轴联轴器19与手柄4相连，Y轴反馈用电机17通过Y轴同步带轮组16与手柄4相连。
作为本发明的进一步改进，所述X轴电位器5和Y轴电位器15均输出两路信号，一路供给数控系统，另一路用于反馈叠加，用于反馈叠加的信号和数控系统反馈信号叠加后分别驱动所述X轴反馈用电机7和Y轴反馈用电机17，在手柄上产生与驱动电机实际负荷成正比的力矩。
图4给出了一种实现该功能的电路图。由于电位器两端接±电源，当手柄处于中间位置时相应电位器滑动端电位为0、无输出信号，当手柄偏离中间位置时云台做相应转动，与云台同轴的电位器也做相应转动，配置电路根据数控系统驱动电机电流信号或游戏软件提供的反作用力信号做出判断，需要给手柄施加反作用力时驱动反馈用电机，带动手柄回中，同时使操作者感觉到一个与驱动电机实际负荷成正比的力矩，感觉到手柄上的被加工零件或模拟对像对系统的真实反作用力，使操作者操控准确、便利，广泛适用于数控设备、重型机械等。

Claims (2)

1、两坐标力矩反馈控制器，包括X轴云台支架(1)和Y轴云台支架(2)以及手柄(4)，所述手柄(4)分别通过X轴承组(3)、Y轴承组(8)安装在X轴云台支架(1)和Y轴云台支架(2)上，其特征在于它还包括与数控系统驱动电机电气连接的配置电路，所述X轴云台支架(1)安装有与配置电路电气连接的X轴电位器(5)和X轴反馈用电机(7)，所述Y轴云台支架(2)安装有与配置电路电气连接的Y轴电位器(15)和Y轴反馈用电机(17)，所述X轴电位器(5)、Y轴电位器(15)分别通过X轴联轴器(9)、Y轴联轴器(19)与手柄(4)相连，X轴反馈用电机(7)、Y轴反馈用电机(17)分别通过传动装置与手柄(4)相连。
2、根据权利要求1所述的两坐标力矩反馈控制器，其特征在于所述X轴电位器(5)和Y轴电位器(15)均输出两路信号，一路供给数控系统，另一路用于反馈叠加，用于反馈叠加的信号和数控系统反馈信号叠加后分别驱动所述X轴反馈用电机(7)和Y轴反馈用电机(17)，在手柄上产生与驱动电机实际负荷成正比的力矩。
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