CN102540267A - 线扫描装置电气同步的寻零互锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其中线扫描装置包括：主、从轴；用于分别驱动主、从轴沿预定方向运动的主、从伺服电机；用于分别控制主、从伺服电机操作的主、从控制器，该方法包括：主、从伺服电机分别在主、从控制器的控制下向零位方向运动，以完成寻零操作；在主、从伺服电机分别完成寻零操作之后，主、从控制器分别将完成寻零操作的信息通知对方；在均接收到完成寻零操作的信息之后，主、从控制器之间建立同步随动关系，以在主、从伺服电机驱动下使从轴同步随动主轴运动，从而实现主、从轴同步运动。通过采用上述技术方案，既可以严格同步主轴和从轴的跟随运动，同时可以省去运动监控系统，从而低了设备的成本，也提高了装置的可靠性。

Description

线扫描装置电气同步的寻零互锁方法

技术领域

本发明涉及一种线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，更具体地说，涉及一种用于对主轴和从轴均有定位要求的双轴同步控系统的寻零互锁方法。

背景技术

在线扫描装置中，例如辐射成像安全检查系统中，当射线源和探测器分别进行运动驱动时，需要实现从轴跟随主轴运动，同时主轴和从轴分别有定位要求，以满足射线源发出的射线束和探测器入射窗口共平面，也就是说，必须在主轴和从轴都完成寻零过程后，才能启动扫描运动。

对于主轴和从轴均有定位要求的双轴同步控制系统，传统的方法是主轴和从轴在寻零完成后，向运动监控系统发送寻零完成信号，运动监控系统在确认两个信号都到达后，才会启动后续的扫描运动。这种方法的优点是可以严格同步主轴和从轴的跟随运动，缺点是扫描装置中，需要增加这样的运动监控系统，既增加了设备成本，也降低了整个装置的可靠性。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

相应地，本发明的目的之一在于提供一种线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其降低了设备的成本，同时也提高了装置的可靠性。

根据本发明的一个方面，其提供一种线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其中所述线扫描装置包括：主、从轴；用于分别驱动主、从轴沿预定方向运动的主、从伺服电机；用于分别控制所述主、从伺服电机操作的主、从控制器，所述方法包括步骤：

(a)所述主、从伺服电机分别在主、从控制器的控制下向零位方向运动，以完成寻零操作；

(b)在所述主、从伺服电机分别完成寻零操作之后，所述主、从控制器分别将完成寻零操作的信息通知对方；

(c)在均接收到完成寻零操作的信息之后，所述主、从控制器之间建立同步随动关系，以在所述主、从伺服电机驱动下使从轴同步随动主轴运动，从而实现主、从轴同步运动。

在本发明的上述技术方案中，其通过在主轴控制器和从轴控制器之间建立寻零互锁关系，当寻零信号互锁确认后，主轴才能启动运动，从轴才能启动同步跟随运动。通过采用上述技术方案，既可以严格同步主轴和从轴的跟随运动，同时可以省去运动监控系统，从而低了设备的成本，也提高了装置的可靠性。

在一种具体实施方式中，所述线扫描装置还包括：分别连接到所述主、从轴上的第一、第二扫描部件。

具体地，所述步骤(b)包括：(b1)主、从伺服电机中的一个完成寻零操作之后，通知主、从伺服电机中的另一个；以及(b2)主、从伺服电机中的所述另一个完成寻零操作之后，通知主、从伺服电机中的所述一个。

具体地，在所述步骤(a)中，第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别沿主、从轴从各自的扫描机构待机位置从上而下运行。

具体地，在步骤(c)中，第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别沿主、从轴从零位位置提升到准备进行扫描运动的待机位置。

在一种具体实施方式中，所述线扫描装置还包括第一、第二零位接近开关，其分别设置在所述主、从轴有效行程的下端位置，其中：当所述第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别运行到第一、第二零位接近开关时，所述主、从控制器获得零位接近信号。

在上述技术方案中，主轴和从轴各自拥有零位接近开关。系统初始化时，主、从轴之间不建立随动关系，主轴和从轴各自进行寻零过程。寻零完成后，将寻零完成信息通知对方，得到对方的寻零完成信息后，主、从之间建立随动关系。当且仅当从轴寻零完成，并获得主轴寻零完成信号时，从轴才会跟随主轴一起运动。当且仅当主轴寻零完成，并获得从轴寻零完成信号时，主轴才会启动扫描运动。

进一步地，当所述主、从控制器分别获得零位接近信号后，其分别继续控制主、从伺服电机转动，直至获得第一个Z脉冲作为零位参考位置，其中所述主、从伺服电机转动每转动一周获得对应主、从轴上的一固定位置的Z脉冲。

更进一步地，在所述主、从伺服电机分别运行到零位参考位置之后，根据主、从控制器中的零位补偿值运动，以完成最终电气零点寻址工作。

具体地，所述第一扫描部件包括X光机和与X光机相附连用于对来自X光机的射线进行准直的准直器；以及所述第二扫描部件包括用于探测X射线的探测器。

更具体地，所述主从伺服电机的零位补偿值由X光机的靶点、准直器和探测器三点共线的调节结果确定。

本发明的上述至少一个方面具有下述优点或有益的技术效果：

由于主轴控制器和从轴控制器之间直接建立了寻零互锁关系，因此既可以严格同步主轴和从轴的跟随运动，也可以去除运动监控系统，降低了设备成本，增加了整个装置的可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

图1是根据本发明的具体实施方式中的先扫描装置中的主、从轴控制器的连接关系示意图；以及

图2是显示根据本发明的具体实施方式中的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

参见图1，根据本发明一种具体实施方式中的线扫描装置1包括：主、从轴11、21；用于分别驱动主、从轴11、21沿预定方向，例如图1中的竖直方向运动的主、从伺服电机12、22；用于分别控制主、从伺服电机12、22操作的主、从控制器13、23。如图1所示，在一种具体实施例中，主、从控制器13、23都与中央处理单元，例如计算机或PLC控制器相连，以对主、从控制器13、23进行控制，例如对主、从控制器13、23的参数进行设置。

在一种实施例中，线扫描装置1还包括：连接到主、从轴11上的第一扫描部件14，例如X光机15和与X光机相附连用于对来自X光机的射线进行准直的准直器16；以及第二扫描部件17，例如用于探测X射线的探测器。在图1所示的实施例中，从X光机15发出的射线经过准直器16进行准直，透射过被检测对象，例如人体18之后进入到探测器17中。当第一扫描部件14和第二扫描部件17在主、从伺服电机12、22的驱动下分别沿着主、从轴11、21沿竖直方向同步运动时，完成对人体18的线扫描操作。

在图1所示的具体实施方式中，线扫描机构1的电气零点位置31、32分别设置主、从轴11、21的有效行程下端，线扫描机构1的待机位置51、52设置在扫描行程上端。

在根据本发明的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法中，主、从伺服电机12、22分别在主、从控制器13、23的控制下向零位方向运动，以完成寻零操作；在主、从伺服电机12、22分别完成寻零操作之后，主、从控制器13、23分别将完成寻零操作的信息通知对方；在均接收到完成寻零操作的信息之后，主、从控制器13、23之间建立同步随动关系，即互锁关系，以在主、从伺服电机12、22驱动下使从轴21同步随动主轴11运动，从而实现主、从轴同步11、21运动。

相应地，在线扫描和寻零过程中，第一、第二扫描部件14、17在主、从伺服电机12、22的驱动下分别沿主、从轴11、21从各自的扫描机构待机位置从上而下运行。在完成寻零操作之后，第一、第二扫描部件14、17在主、从伺服电机12、22的驱动下分别沿主、从轴11、21从零位位置31、32提升到准备进行扫描运动的待机位置51、52。

参见图2，在中央处理单元19下发寻零命令之后，在主、从控制器13、23的控制下，主、从伺服电机12、22分别向零位方向运动，以完成寻零操作，其中主、从伺服电机12、22中的一个，例如从伺服电机22完成寻零操作之后，通知主伺服电机12(参见图2中的虚线所示)；以及主、从伺服电机中12、22的另一个，例如主伺服电机12完成寻零操作之后，通知从伺服电机22。

在一种具体实施方式中，线扫描装置1还包括第一、第二零位接近开关41、42，其分别设置在主、从轴11、21有效行程的下端位置，其中：当第一、第二扫描部件14、17在主、从伺服电机12、22的驱动下分别运行到第一、第二零位接近开关41、42时，主、从控制器13、23获得零位接近信号。进一步地，当主、从控制器13、23分别获得零位接近信号后，其分别继续控制主、从伺服电机12、22转动，直至获得第一个Z脉冲作为零位参考位置，其中主、从伺服电机12、22转动每转动一周获得对应主、从轴11、21上的一固定位置的Z脉冲。

更进一步地，在主、从伺服电机12、22分别运行到零位参考位置之后，根据主、从控制器13、23中的零位补偿值运动，以完成最终电气零点寻址工作。其中，主从伺服电机12、22的零位补偿值由X光机的靶点P、准直器16和探测器17三点共线的调节结果确定。

下面结合附图1-2对根据本发明的实施方式中的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法的运行流程说明如下：

本扫描装置中，采用两套伺服控制器分别驱动主轴11和从轴21，并定义为主轴控制器13和从轴控制器23，其连接关系图1所示。主、从控制器13、23预先编程并设置工作模式。初始化过程中，主、从控制器13、23间不建立随动关系，各自进行寻零过程。寻零完成后，主、从控制器13、23按照各自的定位要求确定了零点位置，将完成寻零工作的信息通知对方控制器。一方控制器，例如主控制器13将完成寻零工作的信息通知对方控制器，即从控制器23之后，需等待接收来自从控制器23发出的完成寻零工作的信息通知。只有在主、从控制器13、23都接收到从对方发出的完成寻零工作的信息通知之后，此时主、从控制器13、23之间建立随动关系。接下来主轴控制器13、23控制主轴11运动，从轴13控制器获得主轴速度信息，驱动从轴21跟随主轴11运动，从而实现同步随动。

虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其中所述线扫描装置包括：主、从轴；用于分别驱动主、从轴沿预定方向运动的主、从伺服电机；用于分别控制所述主、从伺服电机操作的主、从控制器，所述方法包括步骤：

(a)所述主、从伺服电机分别在主、从控制器的控制下向零位方向运动，以完成寻零操作；

(b)在所述主、从伺服电机分别完成寻零操作之后，所述主、从控制器分别将完成寻零操作的信息通知对方；

(c)在均接收到完成寻零操作的信息之后，所述主、从控制器之间建立同步随动关系，以在所述主、从伺服电机驱动下使从轴同步随动主轴运动，从而实现主、从轴同步运动。

2.根据权利要求1所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于所述线扫描装置还包括：

分别连接到所述主、从轴上的第一、第二扫描部件。

3.根据权利要求1或2所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于所述步骤(b)包括：

(b1)主、从伺服电机中的一个完成寻零操作之后，通知主、从伺服电机中的另一个；以及

(b2)主、从伺服电机中的所述另一个完成寻零操作之后，通知主、从伺服电机中的所述一个。

4.根据权利要求2所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

在所述步骤(a)中，第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别沿主、从轴从各自的扫描机构待机位置从上而下运行。

5.根据权利要求4所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

在步骤(c)中，第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别沿主、从轴从零位位置提升到准备进行扫描运动的待机位置。

6.根据权利要求4或5所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

所述线扫描装置还包括第一、第二零位接近开关，其分别设置在所述主、从轴有效行程的下端位置，其中：

当所述第一、第二扫描部件在主、从伺服电机的驱动下分别运行到第一、第二零位接近开关时，所述主、从控制器获得零位接近信号。

7.根据权利要求6所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

当所述主、从控制器分别获得零位接近信号后，其分别继续控制主、从伺服电机转动，直至获得第一个Z脉冲作为零位参考位置，其中所述主、从伺服电机转动每转动一周获得对应主、从轴上的一固定位置的Z脉冲。

8.根据权利要求7所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

在所述主、从伺服电机分别运行到零位参考位置之后，根据主、从控制器中的零位补偿值运动，以完成最终电气零点寻址工作。

9.根据权利要求8所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

所述第一扫描部件包括X光机和与X光机相附连用于对来自X光机的射线进行准直的准直器；以及

所述第二扫描部件包括用于探测X射线的探测器。

10.根据权利要求9所述的线扫描装置电气同步的寻零互锁方法，其特征在于：

所述主从伺服电机的零位补偿值由X光机的靶点、准直器和探测器三点共线的调节结果确定。

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