CN103616000A - 一种运动同步精度检测装置 - Google Patents

Abstract

一种运动同步精度检测装置至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步模块至少包括第一工作台、第二工作台组成；所述机械传动模块至少包括第一电机、第一丝杠、第二电机、第二丝杠组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器组成；所述控制模块至少包括控制装置组成；所述检测模块还可以包括第二、第三位移传感器。本发明设计的一种运动同步精度检测装置，该装置通过信号检测模块的第一位移传感器直接检测被测同步模块第一工作台、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。

Description

一种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，具体涉及一种运动同步精度的检测装置，用于检测同步轴的同步运动精度。

背景技术

在现代运动控制与机械加工制造中，多轴运动控制系统已经广泛应用于数控技术领域。随着现代化设备向高速度、高精度和高效率方向飞速发展，对多轴运动控制系统构架提出更高要求。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。

在多轴协调运动控制中的理想条件下，若跟踪误差为零，则同步误差也为零。所以可以通过减小跟踪误差实现多轴协调控制。但减小跟踪误差不一定减小同步误差，而同步误差是影响加工精度的主要因素之一，因此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US7183739B2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US767155382、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，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。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前同步协调控制方法中通过间接计算获取同步轴的运动同步误差，影响同步轴之间的运动同步精度的不足，提供一种可直接检测被测同步模块运动同步精度的一种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：

一种运动同步精度检测装置至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述机械传动模块至少包括第一电机2、第一丝杠3、第二电机2′、第二丝杠3′组成；所述检测模块至少包括第一位移传感器4组成；所述控制模块至少包括控制装置5组成。

所述被测同步模块的第一工作台1通过丝杠螺母副与机械传动模块的第一丝杠3连接，机械传动模块的第一丝杠3通过联轴器与机械传动模块的第一电机2连接，第一电机2通过第一丝杠3驱动第一工作台1运动。

所述被测同步模块的第二工作台1′通过丝杠螺母副与机械传动模块的第二丝杠3′连接，机械传动模块的第二丝杠3′通过联轴器与机械传动模块的第二电机2′连接，第二电机2′通过第二丝杠3′驱动第二工作台1′运动；其中，机械传动模块的第一丝杠3与第二丝杠3′同轴或者平行放置。

所述检测模块的第三位移传感器4用于检测被测同步模块的第一工作台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6、第三位移传感器6′，检测模块的第二位移传感器6检测被测同步模块的第一工作台1的位置信息，第三位移传感器6′检测被测同步模块的第二工作台1′的位置信息。

所述控制模块的控制装置5接收检测模块的第一位移传感器4、第二位移传感器6、第三位移传感器6′的信号，并检测和控制机械传动模块的第一电机2、第二电机2′。

本发明的有益效果是：

本发明设计的一种运动同步精度检测装置，该装置通过信号检测模块的第一位移传感器直接检测被测同步模块第一工作台、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-第一电机；2′-第二电机；3-第一丝杠；3′-第二丝杠；4-第一位移传感器；5-控制装置；6-第二位移传感器；6′-第三位移传感器；7-第一位移传感器主尺；8-第一位移传感器读数头；9-第一位移传感器发射端；10-第一位移传感器接收端。

具体实施例：

下面结合附图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2，一种运动同步精度检测装置至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述机械传动模块至少包括第一电机2、第一丝杠3、第二电机2′、第二丝杠3′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7和第一位移传感器读数头8组成；所述控制模块至少包括控制装置5组成。

所述被测同步模块的第一工作台1通过丝杠螺母副与机械传动模块的第一丝杠3连接，机械传动模块的第一丝杠3通过联轴器与机械传动模块的第一电机2连接，第一电机2通过第一丝杠3驱动第一工作台1运动。

所述被测同步模块的第二工作台1′通过丝杠螺母副与机械传动模块的第二丝杠3′连接，机械传动模块的第二丝杠3′通过联轴器与机械传动模块的第二电机2′连接，第二电机2′通过第二丝杠3′驱动第二工作台1′运动；其中，机械传动模块的第一丝杠3与第二丝杠3′同轴或者平行放置。

所述检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器主尺7和第一位移传感器读数头8用于检测被测同步模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差，其中，第一位移传感器主尺7与同步模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器读数头8与同步模块的第二工作台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6、第三位移传感器6′，检测模块的第二位移传感器6检测被测同步模块的第一工作台1的位置信息，第三位移传感器6′检测被测同步模块的第二工作台1′的位置信息。

所述控制模块的控制装置5接收检测模块的第一位移传感器、第二位移传感器6、第三位移传感器6′的信号，并检测和控制机械传动模块的第一电机2、第二电机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3，一种运动同步精度检测装置至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述机械传动模块至少包括第一电机2、第一丝杠3、第二电机2′、第二丝杠3′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7和第一位移传感器读数头8组成；所述控制模块至少包括控制装置5组成。

所述被测同步模块的第一工作台1通过丝杠螺母副与机械传动模块的第一丝杠3连接，机械传动模块的第一丝杠3通过联轴器与机械传动模块的第一电机2连接，第一电机2通过第一丝杠3驱动第一工作台1运动。

所述被测同步模块的第二工作台1′通过丝杠螺母副与机械传动模块的第二丝杠3′连接，机械传动模块的第二丝杠3′通过联轴器与机械传动模块的第二电机2′连接，第二电机2′通过第二丝杠3′驱动第二工作台1′运动；其中，机械传动模块的第一丝杠3与第二丝杠3′同轴或者平行放置。

所述检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器主尺7和第一位移传感器读数头8用于检测被测同步模块的第一工作台1与第二工作台1′的同步误差，其中，第一位移传感器主尺7与同步模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器读数头8与同步模块的第二工作台1′或者第一工作台1固定连接。

所述控制模块的控制装置5接收检测模块的第一位移传感器的信号，并检测和控制机械传动模块的第一电机2、第二电机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4，一种运动同步精度检测装置至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；所述被测同步模块至少包括第一工作台1、第二工作台1′组成；所述机械传动模块至少包括第一电机2、第一丝杠3、第二电机2′、第二丝杠3′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9和第一位移传感器接收端10组成；所述控制模块至少包括控制装置5组成。

所述被测同步模块的第一工作台1通过丝杠螺母副与机械传动模块的第一丝杠3连接，机械传动模块的第一丝杠3通过联轴器与机械传动模块的第一电机2连接，第一电机2通过第一丝杠3驱动第一工作台1运动。

所述被测同步模块的第二工作台1′通过丝杠螺母副与机械传动模块的第二丝杠3′连接，机械传动模块的第二丝杠3′通过联轴器与机械传动模块的第二电机2′连接，第二电机2′通过第二丝杠3′驱动第二工作台1′运动；其中，机械传动模块的第一丝杠3与第二丝杠3′同轴或者平行放置。

所述检测模块的第一位移传感器即第一位移传感器发射端9和第一位移传感器接收端10用于检测被测同步模块的第一工作台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9与同步模块的第一工作台1或者第二工作台1′固定连接，第一位移传感器接收端10与同步模块的第二工作台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6、第三位移传感器6′，检测模块的第二位移传感器6检测被测同步模块的第一工作台1的位置信息，第三位移传感器6′检测被测同步模块的第二工作台1′的位置信息。

所述控制模块的控制装置5接收检测模块的第一位移传感器、第二位移传感器6、第三位移传感器6′的信号，并检测和控制机械传动模块的第一电机2、第二电机2′。

最后说明的是本发明的一种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 (6)

1.一种运动同步精度检测装置，其特征在于：它至少包括被测同步模块、机械传动模块、检测模块、控制模块组成；

所述被测同步模块至少包括第一工作台(1)、第二工作台(1′)组成；

所述机械传动模块至少包括第一电机(2)、第一丝杠(3)、第二电机(2′)、第二丝杠(3′)组成；

所述检测模块至少包括第一位移传感器(4)组成；

所述控制模块至少包括控制装置(5)组成。

2.根据权利要求1所述的一种运动同步精度检测装置，其特征在于：所述被测同步模块的第一工作台(1)通过丝杠螺母副与机械传动模块的第一丝杠(3)连接，机械传动模块的第一丝杠(3)通过联轴器与机械传动模块的第一电机(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种运动同步精度检测装置，其特征在于：所述被测同步模块的第二工作台(1′)通过丝杠螺母副与机械传动模块的第二丝杠(3′)连接，机械传动模块的第二丝杠(3′)通过联轴器与机械传动模块的第二电机(2′)连接；机械传动模块的第一丝杠(3)与第二丝杠(3′)同轴或者平行。

4.根据权利要求1所述的一种运动同步精度检测装置，其特征在于：所述检测模块的第一位移传感器(4)用于检测被测同步模块的第一工作台(1)与第二工作台(1′)的同步误差。

5.根据权利要求1所述的一种运动同步精度检测装置，其特征在于：所述检测模块还可以包括第二位移传感器(6)、第三位移传感器(6′)，检测模块的第二位移传感器(6)检测被测同步模块的第一工作台(1)的位置信息，第三位移传感器(6′)检测被测同步模块的第二工作台(1′)的位置信息。

6.根据权利要求1所述的一种运动同步精度检测装置，其特征在于：所述控制模块的控制装置(5)接收检测模块的第一位移传感器(4)、第二位移传感器(6)、第三位移传感器(6′)的信号，并检测和控制机械传动模块的第一电机(2)、第二电机(2′)。

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