CN103615999B - 一种基于直线电机的运动同步精度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，它至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步运动模块至少包括第一工作台(1)、第二工作台(1′)组成；所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机(2)、第二直线电机(2′)组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器(3)组成；所述控制模块至少包括控制装置(4)组成；所述检测模块还可以包括第二、第三位移传感器。本发明设计的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，该装置可以直接检测多个直线电机的运动同步精度，可以避免目前通过分别测量同步轴运动的位置信息进行间接计算同步轴的运动同步误差而造成的计算误差。

Description

一种基于直线电机的运动同步精度检测装置

技术领域

本发明属于数控技术领域，具体涉及一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，用于检测基于直线电机的同步轴的同步运动精度。

背景技术

随着现代化设备向高速度、高精度和高效率方向飞速发展，多轴运动控制系统已经被广泛应用于数控技术领域。多轴在同步运动时不但需要保证单轴位置或速度控制精度，更需要提高多轴协调运动控制精度。

国内外学者对多轴协调运动进行了大量研究。中国专利文献号ZL200810196820.7于2010年3月24日公开一种数控机床双轴同步控制装置，该装置通过双轴位置检测模块的四倍频位置计数模块对位置检测接口电路输送来的位置信号进行四倍频处理和鉴相计数处理，获取两同步轴当前位置和同步偏差信息。中国专利文献号ZL200410006534.1于2007年11月14日，美国专利文献号US 7183739B2于2007年2月27日公开同步控制装置，该同步控制装置同步控制驱动相同控制对象的两个伺服电机，并且所述位置控制部通过位置偏移计算处理部、调整装置和将所述位置偏移计算处理部计算得到的位置偏移量加到所述位置偏差或者位置指令上的装置，来减少作用于两个伺服电机间的力。以及中国专利文献号ZL97181641.7、ZL98813801.8、ZL03826042.5、ZL98806851.6，中国专利文献号US7671553B2、US5025200、US5047702等目前所公开文献中，其同步轴之间的运动同步误差由所获取的各轴的位移传感器信息间接计算得到。目前同步协调控制方法对其运动同步误差不能直接检测，因此并不能真实反映同步轴的实际同步的精度。而且，目前没有针对可以直接检测多个直线电机的运动同步精度检测装置。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前同步协调控制方法对其运动同步误差不能直接检测，而且没有针对可以直接检测多个直线电机的运动同步精度检测装置，因此并不能真实反映直线电机的运动同步精度的不足，提供一种可以直接检测多个直线电机的运动同步精度的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置。

为实现上述目标，本发明的主要技术方案如下：

一种基于直线电机的运动同步精度检测装置至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步运动模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机2、第二直线电机2′组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器3组成；所述控制模块至少包括控制装置4组成。

所述被测同步运动模块的第一工作台1与直线电机传动模块的第一直线电机2连接，由直线电机传动模块的第一直线电机2驱动被测同步运动模块的第一工作台1运动；被测同步运动模块的第二工作台1′与直线电机传动模块的第二直线电机2′连接，由直线电机传动模块的第二直线电机2′驱动被测同步运动模块的第二工作台1′运动。

所述直线电机传动模块的第一直线电机2的轴与第二直线电机2′的轴同轴安装或者平行安装，通过检测模块的第一位移传感器3检测由直线电机传动模块所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差。

所述检测模块还可以包括第二位移传感器5、第三位移传感器5′；所述检测模块的第二位移传感器5用于检测直线电机传动模块的第一直线电机2所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1所移动的位置信息，检测模块的第三位移传感器5′用于检测直线电机传动模块的第二直线电机2′所驱动的被测同步运动模块的第二工作台1′所移动的位置信息。

所述控制模块的控制装置4接收检测模块的第一位移传感器3、第二位移传感器5、第三位移传感器5′的信号，并检测和控制直线电机传动模块的第一直线电机2、第二直线电机2′。

本发明的有益效果是：

本发明设计的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，该装置可以直接检测多个直线电机的运动同步精度，通过信号检测模块的第一位移传感器直接检测被测同步运动模块的第一工作台、第二工作台的运动同步误差，可以避免目前通过分别测量同步轴运动的位置信息进行间接计算同步轴的运动同步误差而造成的计算误差。

附图说明

图1为本发明一种运动同步精度检测装置结构示意图。

图2为本发明一种具体实施例结构示意图。

图3为本发明另一种具体实施例结构示意图。

图4为本发明另一种具体实施例结构示意图。

附图中：1-第一工作台；1′-第二工作台；2-第一直线电机；2′-第二直线电机；3-第一位移传感器；4-控制装置；5-第二位移传感器；5′-第三位移传感器；6-第一位移传感器主尺；7-第一位移传感器读数头；8-第一位移传感器发射端；9-第一位移传感器接收端。

具体实施例：

下面结合附图1、实施例结构示意图附图2、附图3、附图4和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

具体实施例一：

本发明一种运动同步精度检测装置的结构示意图参见附图1和附图2，一种基于直线电机的运动同步精度检测装置至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步运动模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机2、第二直线电机2′组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器组成，第一位移传感器由附图2中的第一位移传感器主尺6和第一位移传感器读数头7组成；所述控制模块至少包括控制装置4组成。

所述被测同步运动模块的第一工作台1与直线电机传动模块的第一直线电机2连接，由直线电机传动模块的第一直线电机2驱动被测同步运动模块的第一工作台1运动；被测同步运动模块的第二工作台1′与直线电机传动模块的第二直线电机2′连接，由直线电机传动模块的第二直线电机2′驱动被测同步运动模块的第二工作台1′运动。

所述直线电机传动模块的第一直线电机2的轴与第二直线电机2′的轴同轴安装或者平行安装，通过检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器主尺6和第一位移传感器读数头7检测由直线电机传动模块所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差，其中，第一位移传感器主尺6与同步运动模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器读数头7与同步运动模块的第二工作台1′或者第一工作台1固定连接。

所述检测模块还可以包括第二位移传感器5、第三位移传感器5′；所述检测模块的第二位移传感器5用于检测直线电机传动模块的第一直线电机2所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1所移动的位置信息，检测模块的第三位移传感器5′用于检测直线电机传动模块的第二直线电机2′所驱动的被测同步运动模块的第二工作台1′所移动的位置信息。

所述控制模块的控制装置4接收检测模块的第一位移传感器、第二位移传感器5、第三位移传感器5′的信号，并检测和控制直线电机传动模块的第一直线电机2、第二直线电机2′。

具体实施例二：

本发明一种运动同步精度检测装置的结构示意图参见附图3，一种基于直线电机的运动同步精度检测装置至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步运动模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机2、第二直线电机2′组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器组成，第一位移传感器由附图3中的第一位移传感器主尺6和第一位移传感器读数头7组成；所述控制模块至少包括控制装置4组成。

所述被测同步运动模块的第一工作台1与直线电机传动模块的第一直线电机2连接，由直线电机传动模块的第一直线电机2驱动被测同步运动模块的第一工作台1运动；被测同步运动模块的第二工作台1′与直线电机传动模块的第二直线电机2′连接，由直线电机传动模块的第二直线电机2′驱动被测同步运动模块的第二工作台1′运动。

所述直线电机传动模块的第一直线电机2的轴与第二直线电机2′的轴同轴安装或者平行安装，通过检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器主尺6和第一位移传感器读数头7检测由直线电机传动模块所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差，其中，第一位移传感器主尺6与同步运动模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器读数头7与同步运动模块的第二工作台1′或者第一工作台1固定连接。

所述控制模块的控制装置4接收检测模块的第一位移传感器、第二位移传感器5、第三位移传感器5′的信号，并检测和控制直线电机传动模块的第一直线电机2、第二直线电机2′。

具体实施例三：

本发明一种运动同步精度检测装置的结构示意图参见附图4，一种基于直线电机的运动同步精度检测装置至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步运动模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机2、第二直线电机2′组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器组成，第一位移传感器由附图4中的第一位移传感器发射端8和第一位移传感器接收端9组成；所述控制模块至少包括控制装置4组成。

所述被测同步运动模块的第一工作台1与直线电机传动模块的第一直线电机2连接，由直线电机传动模块的第一直线电机2驱动被测同步运动模块的第一工作台1运动；被测同步运动模块的第二工作台1′与直线电机传动模块的第二直线电机2′连接，由直线电机传动模块的第二直线电机2′驱动被测同步运动模块的第二工作台1′运动。

所述直线电机传动模块的第一直线电机2的轴与第二直线电机2′的轴同轴安装或者平行安装，通过检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器发射端8和第一位移传感器接收端9检测由直线电机传动模块所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差，其中，第一位移传感器发射端8与同步运动模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器接收端9与同步运动模块的第二工作台1′或者第一工作台1固定连接。

所述检测模块还可以包括第二位移传感器5、第三位移传感器5′；所述检测模块的第二位移传感器5用于检测直线电机传动模块的第一直线电机2所驱动的被测同步运动模块的第一工作台1所移动的位置信息，检测模块的第三位移传感器5′用于检测直线电机传动模块的第二直线电机2′所驱动的被测同步运动模块的第二工作台1′所移动的位置信息。

所述控制模块的控制装置4接收检测模块的第一位移传感器、第二位移传感器5、第三位移传感器5′的信号，并检测和控制直线电机传动模块的第一直线电机2、第二直线电机2′。

最后说明的是本发明的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置不局限于上述三个实施例，还可以做出各种修改、变换和变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡是依据本发明的技术方案进行修改、修饰或等同变化，而不脱离本发明技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，其特征在于：它至少包括被测同步运动模块、直线电机传动模块、检测模块、控制模块；

所述被测同步运动模块至少包括第一工作台(1)、第二工作台(1′)；

所述直线电机传动模块至少包括第一直线电机(2)、第二直线电机(2′)；

所述检测模块至少包括第一位移传感器(3)，第一位移传感器(3)的作用在于直接检测被测同步运动模块的第一工作台（1）与第二工作台（1′）的同步误差；

所述控制模块至少包括控制装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，其特征在于：所述被测同步运动模块的第一工作台(1)与直线电机传动模块的第一直线电机(2)连接；被测同步运动模块的第二工作台(1′)与直线电机传动模块的第二直线电机(2′)连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，其特征在于：所述直线电机传动模块的第一直线电机(2)的轴与第二直线电机(2′)的轴同轴安装或者平行安装，通过检测模块的第一位移传感器(3)检测由直线电机传动模块所驱动的被测同步运动模块的第一工作台(1)与第二工作台(1′)的同步误差。

4.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的运动同步精度检测装置，其特征在于：所述检测模块还包括第二位移传感器(5)、第三位移传感器(5′)；所述检测模块的第二位移传感器(5)用于检测直线电机传动模块的第一直线电机(2)所驱动的被测同步运动模块的第一工作台(1)所移动的位置信息，检测模块的第三位移传感器(5′)用于检测直线电机传动模块的第二直线电机(2′)所驱动的被测同步运动模块的第二工作台(1′)所移动的位置信息。