CN103576699A

CN103576699A - 一种设备坐标位置微量调整方法

Info

Publication number: CN103576699A
Application number: CN201310473984.0A
Authority: CN
Inventors: 张耀词; 李林; 王高红; 陆巍; 蔚腾
Original assignee: AVIC Aircraft Corp Xian Aircraft Branch
Current assignee: AVIC Aircraft Corp Xian Aircraft Branch
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明提供一种设备坐标位置微量调整方法，该方法的控制元件为手摇计数器，通过内置软件中断查询的方式，处理手摇计数器转动时产生的计数值，并将其转化为坐标运动的命令值，克服了现有的以手摇脉冲发生器作为控制元件时，只能与数控系统相配合才能发挥作用的局限，它可以使坐标位置微量调整的应用范围大大扩展。

Description

一种设备坐标位置微量调整方法

技术领域

本发明涉及机电一体技术领域，具体是针对加工设备坐标位置微量调整的方法。

背景技术

设备坐标位置的改变有三种方式：①程序方式；②手动方式；③微量调整方式。微量调整方式主要用在设备坐标位置的精确定位工作，例如，基准孔的找正，安装孔的精确对准等等。它较之其它两种方式，具有调整灵活，快捷高效的优点。目前，大家熟悉的设备坐标位置微量调整装置为手摇脉冲发生器，在硬件连接上，它经过专用分配器连接到设备数控系统的“脉冲发生器”专用接口上。当转动手摇脉冲发生器的时候，它会产生两路相位相差90°的脉冲序列输入到数控系统中，数控系统内部专用的解码电路对脉冲序列处理后，控制设备的坐标位置进行微量运动。存在问题是手摇脉冲发生器必须与数控系统相配合，才能完成设备坐标位置的微量调整。这就限制了它的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设备坐标位置微量调整方法，该方法克服了现有的以手摇脉冲发生器作为控制元件时，只能与数控系统相配合才能发挥作用的局限。

一种设备坐标位置微量调整方法，其设备含有具有坐标运动控制功能的控制器，其特征在于包含以下步骤：1）设备坐标位置微量调整的控制元件为手摇计数器，该手摇计数器通过分配器连接到上述控制器的PLC总线的通讯电缆上，将手摇计数器对坐标位置微量调整的计数值信号输入到控制器；2）控制器通过内置软件中断查询的方式，处理手摇计数器转动时产生的计数值，并将其转化为坐标运动的命令值。

手摇计数器的硬件连接与现有技术的手摇脉冲发生器不同，它经过分配器连接到控制器PLC总线的通讯电缆上，而不是“脉冲发生器”专用接口上。在软件上，手摇计数器输入到PLC的数据必须经过软件处理才能变成控制坐标位置微量运动的指令；而手摇脉冲发生器不需用户编制特定的处理程序，只需在PLC程序中把它激活，运动控制由数控的硬件解码电路配合系统功能来实现。本申请的以手摇计数器为载体的设备坐标位置微量调整装置，它每转动一格，设备的坐标位置调整量根据选择的倍率，可控制为0.001mm/格、0.01mm/格、0.1mm/格。它不仅可以应用在数控系统中，还可以应用在运动控制系统中，以及应用在以PLC为主控器的控制设备中。

上述技术方案是把手摇计数器与设备中的控制器的PLC总线通讯电缆相连接。当转动手摇计数器时，控制器中有一个固定的字节记录手摇计数器正方向转动格数，它被称作“正方向计数值变量”；控制器内记录手摇计数器反方向转动格数的字节，它被称作“反方向计数值变量”。坐标微量调整的距离=（△正方向计数值的变化值-△反方向计数值的变化值）x运动倍率。

本发明的有益效果是用手摇计数器实现坐标位置的微调，它克服了以往非数控设备不能进行坐标位置微量调整的缺点，不仅可以应用于数控设备，还可应用于运动控制系统，以及以PLC为主控器的控制设备中。它可以使坐标位置微量调整的应用范围大大扩展。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述：

附图说明

图1是设备坐标位置微量调整装置连接图

图2设备坐标位置微量调整方法控制流程图

图中编号说明：1.控制器、2.通讯接口、3.PLC总线通讯电缆、4.分配器5.手持操作单元、6.手摇计数器、7.坐标驱动器、8.伺服电机、9.电机电缆、10.编码器电缆。

具体实施方式：

参见附图，图1中，手摇计数器6所在的手持操作单元5通过PLC总线通讯电缆3把整个手持单元5的信号传送到分配器4，经过分配器4对信号的整形和重新编码，转换成与控制系统相匹配的信号，再经过PLC总线通讯电缆3传送到控制器内部。在控制器1内，通过开发的软件对手摇计数器6的转动情况进行数据处理，转化为坐标运动的指令值，输出到坐标驱动器7，在坐标驱动器7内把运动指令值转化为驱动电机运行的电压和电流值，电压和电流值通过电机电缆9连接到伺服电机8，用于驱动伺服电机8，伺服电机运动的实际位置值通过编码器电缆10反馈到坐标驱动器7，用于与坐标运动的指令值相比较，判断是否到达终点，坐标驱动器7根据比较结果改变电压和电流值的大小，以及伺服电机8的启动和停止，最终达到坐标位置微量调整的目的。

在图2中，列出了手摇计数器6工作时的控制流程。

当设备一启动，控制器1就开始循环扫描内部控制程序。如果设备处于非微调工作方式则控制程序自动转到自动工作方式或者手动工作方式，与手摇计数器6控制相关的参数被赋予初始值。如果设备处于微调工作方式，首先把上一次循环中“正、反向计数器变量”的值付给本次的循环变量。如果手摇计数器6未转动，则结束本次扫描循环，进入下一次手摇计数器6扫描循环。如果手摇计数器6转动了，读出本次循环中“正、反向计数器变量”的值，与上次的值进行比较，判断有无溢出，如果有溢出，进行溢出修正，得到正确的转动格数。把本次循环（100ms）的正方向转动格数与反方向转动格数进行比较，得出坐标的最终运动方向和位移量。最后把运动方向和位移量送到坐标驱动器7，坐标驱动器7根据指令值驱动伺服电机8，达到坐标位置的微量调整的目的。

本方法中的设备控制器为具有坐标运动控制功能的控制器。它可以是SＩMOTION运动控制器，数控系统，以及西门子S7-400等具有坐标运动控制功能的控制器。而没有运动控制功能的控制器象西门子S7-2000、三菱FX_2N-48MR等，则不能作为此方法中的控制器。

本方法中，设备坐标位置微量调整的控制元件为手摇计数器。它通过控制器的PLC总线通讯电缆，把手摇计数器对坐标位置微量调整的控制信号输入到控制器。

本方法中作为控制元件的手摇计数器，输入到控制器的控制信号为手摇计数器转动格数的计数值。而不是两路相位相差90°的脉冲序列。

本方法中通过软件中断查询的方式，处理手摇计数器转动时产生的计数值，最终转化为坐标运动的命令值。

本软件对数据的处理具有以下特定的规程：①首先判断设备是否处于“微调”工作方式，如果是，把上一个扫描循环中“正、反向计数器变量”的值，采用迭代赋值法付给本次循环的同名变量。如果不处于“微调”工作方式，则设备转到其它工作方式的控制。②判断手摇计数器是否转动，如果未转动，则结束本次扫描循环，进入下一次手轮扫描循环，如此周而复始。③如果手轮转动了，读出本次循环中“正、反向计数器变量”的改变值。④判断“正、反向计数器变量”的改变值有无溢出，如果有溢出，进行溢出修正，得到正确的转动格数。⑤计算本次循环（100ms）的正方向转动格数与反方向转动格数的综合值，得出坐标的最终运动方向和位移量。最后把运动方向和位移量送到驱动器，驱动器根据这些指令驱动伺服电机，进行坐标位置的微量调整。

Claims

1.一种设备坐标位置微量调整方法，其设备含有具有坐标运动控制功能的控制器，其特征在于包含以下步骤：

1）设备坐标位置微量调整的控制元件为“手摇计数器”，该手摇计数器通过分配器连接到上述控制器的PLC总线通讯电缆上，将“手摇计数器”对坐标位置微量调整的计数值输入到控制器；

2）控制器通过内置软件中断查询的方式，处理“手摇计数器”转动时产生的计数值，并将其转化为坐标运动的命令值。

2.如权利要求1所述的设备坐标位置微量调整方法，其特征在于控制器的内置软件对数据的处理具有以下特定的规程：①首先判断设备是否处于“微调”工作方式，如果是，把上一个扫描循环中“正、反向计数器变量”的值，采用迭代赋值法付给本次循环的同名变量；如果不处于“微调”工作方式，则设备转到其它工作方式的控制；②判断“手摇计数器”是否转动，如果未转动，则结束本次扫描循环，进入下一次手轮扫描循环，如此周而复始；③如果手轮转动了，读出本次循环中“正、反向计数器变量”的改变值；④判断“正、反向计数器变量”的改变值有无溢出，如果有溢出，进行溢出修正，得到正确的转动格数；⑤计算本次循环的正方向转动格数与反方向转动格数的综合值，得出坐标的最终运动方向和位移量；最后把运动方向和位移量送到驱动器，驱动器根据这些指令驱动伺服电机，进行坐标位置的微量调整。