CN106020126A - 玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置,解决玻璃车刻机大跨距双Y轴同步问题，提高了加工精度，减少丝杠的磨损，减少不必要的损失。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置,控制系统运动控制卡通过伺服驱动器与丝杠上安装的伺服电机连接，车刻机的Y向横梁的两端均安装有丝杠，两个丝杠通过各自的传动机构与伺服电机连接，每个丝杠均安装有编码器，编码器与控制系统运动控制卡反馈信号输入端连接。本装置通过编程进行PID运算，实时的进行调整运动，从而实现了大跨距双驱动同步的实现，避免了因经常对丝杠进行机械调整而带来的人力物力的成本。

Description

玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置

技术领域

本控制装置涉及到机电一体化技术，尤其涉及一种适用于玻璃车刻机上（跨距都在4.1米以上）实现大跨距双驱动轴（Y向）同步的装置。

背景技术

目前，国内外对玻璃车刻机大跨距解决Y向同步问题，还没有很好的办法，大多都是利用靠伺服本身补偿功能来协调两轴同步，但控制精度难以精确到0.1mm内，无法长时间的满足加工要求。因此要每隔一段时间进行机械丝杠调整，这样不仅耽误生产，而且长时间进行这种使用也影响丝杠的使用寿命，同时也无法达到加工效果。由于Y向是机床的重要部件，如果它的使用寿命不长，也影响机床的使用寿命。增加了成本。如何解决Y向同步问题，一直未有成熟可靠的技术方案。

发明内容

本发明是为了解决玻璃车刻机大跨距双Y轴同步问题，利用反馈得到的数据，系统进行运算，进而进行补偿，来保证Y向的同步。进而提高加工精度，减少丝杠的磨损，减少不必要的损失。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置,控制系统运动控制卡通过伺服驱动器与丝杠上安装的伺服电机连接，车刻机的Y向横梁的两端均安装有丝杠，两个丝杠通过各自的传动机构与伺服电机连接，每个丝杠均安装有编码器，编码器与控制系统运动控制卡反馈信号输入端连接。

根据所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置，控制系统运动控制卡通过CH1通道与CH2通道分别将脉冲信号分别传递给Y1伺服驱动器、Y2伺服驱动器，Y1伺服驱动器、Y2伺服驱动器分别与Y1电机、Y2电机连接。

根据所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置，编码器通过联轴器与丝杠连接。

根据所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置， Y向横梁为长度大于等于4.1m的大跨距横梁。

大多数的车刻机都是利用靠伺服本身补偿功能来协调两轴同步，但控制精度难以精确到0.1mm内，无法长时间的满足加工要求。通过编码器将丝杠运行的实际数据反馈给运动控制卡，通过运动控制卡计算出Y1和Y2的位置偏差，先对Y2进行增益调整，逐步同步Y1与Y2的位置。通过编程进行PID运算，实时的进行调整运动，从而实现了大跨距双驱动同步的实现，避免了因经常对丝杠进行机械调整而带来的人力物力的成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图中：1、控制系统运动控制卡； 2、Y2伺服驱动器； 3、Y1伺服驱动器； 4、Y2电机； 5、Y1电机； 6、Y1丝杠； 7、Y2丝杠； 8、Y向横梁； 9、编码器Ⅰ； 10、编码器Ⅱ。

具体实施方式

实施例

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本控制装置通过系统的反馈运算补偿，实现了玻璃车刻机大跨距双Y轴同步，提供了一种全新的技术思路，克服了以前实现该功能时成本高、技术难度大等缺点。

本控制方法的基本原理是：控制系统通过CH1通道与CH2通道分别发送对应的脉冲增量给Y1丝杠6与Y2丝杠7的伺服驱动器。此时由于各种机械原因和电气元件的电磁干扰等原因，Y1丝杠6与Y2丝杠7所得到的脉冲数据会有所不同，进而使两者实际运行时不能够同步。针对这个问题，使用两个高精密的编码器分别与Y1丝杠6和Y2丝杠7连接。丝杠通过联轴器与编码器进行直连，准确的检测Y1丝杠6和Y2丝杠7的实际数据。把所得到的数据反馈P1和P2实时的反馈到控制系统运动控制卡1上，通过计算出丝杠的位置偏差，先对Y2丝杠进行增益调整，使得Y2丝杠7在下一次的伺服周期中得到的反馈P2与Y1丝杠6在下一次的伺服周期得到的反馈P1差值逐步缩小，就能逐步同步Y1与Y2的位置，控制系统运动控制卡1的运算可以做到µs级。通过编程进行PID运算。实时的进行调整运动，从而实现了大跨距双驱动同步的实现，避免了因经常对丝杠进行机械调整而带来的人力物力的成本。

具体的编程为：

int iAxisPulseCommandAll[2]={0};//第一个是下发给主轴的脉冲指令总个数 第二个是下发给从轴的脉冲指令总个数

int iCurrentAxisPulseCommand[2]={0};//第一个是当前周期下发给主轴的脉冲指令个数 第二个是当前周期下发给从轴的脉冲指令个数

int iAxisPulseFeedbackAll[2]={0};//第一个是主轴反馈的脉冲指令总个数 第二个是从轴反馈的脉冲指令总个数

int iCurrentAxisPulseFeedback[2]={0};//第一个是当前周期主轴反馈的脉冲指令个数 第二个是当前周期从轴反馈的脉冲指令个数

int iCurrentDeltaPulseAll=0;//到当前周期时主轴和从轴的反馈的脉冲指令偏差总个数

int BoardCardGetFeedbackPulseunsigned char uChAxisNum;//获取uChAxisNum指定轴对应的当前编码器反馈值

int BoardCardGetCommandPulseunsigned char uChAxisNum;//获取uChAxisNum指定轴对应的当前脉冲指令值

int BoardCardPIDAdjustunsigned char uChAxisNum;//对uChAxisNum指定轴对应的位置偏差进行PID自调整并反馈调整好的脉冲指令值

int BoardCardPulseCompensationint iDeltaPulse;//根据iDeltaPulse脉冲偏差进行智能补偿控制并反馈补偿值

//ServoPulseCalculation函数是硬件中断信号触发引起的ISR程序

void ServoPulseCalculationvoid

{

int iPulseCompensation=0;//初始化当前周期的脉冲指令补偿值

//获取当前主从轴的脉冲指令

iCurrentAxisPulseCommand[0]=BoardCardGetCommandPulse0;

iCurrentAxisPulseCommand[1]=BoardCardGetCommandPulse1;

//获取当前主从轴的脉冲反馈

iCurrentAxisPulseFeedback[0]=BoardCardGetFeedbackPulse0;

iCurrentAxisPulseFeedback[1]=BoardCardGetFeedbackPulse1;

//对主从轴脉冲反馈进行累加

iAxisPulseFeedbackAll[0]+=iCurrentAxisPulseFeedback[0];

iAxisPulseFeedbackAll[1]+=iCurrentAxisPulseFeedback[1];

//以主轴为目标轴进行偏差计算

int iDeltaPulse=iAxisPulseFeedbackAll[0]-iAxisPulseFeedbackAll[1];

//获取当前周期的主从轴的位置偏差

iCurrentDeltaPulseAll=iDeltaPulse;

if iCurrentDeltaPulseAll!=0

{

//iCurrentDeltaPulseAll>0表明从轴与主轴偏差正整数个脉冲

//根据板卡设定加速从轴

//iCurrentDeltaPulseAll<0表明从轴与主轴偏差负整数个脉冲

//根据板卡设定减速从轴

iPulseCompensation=BoardCardPulseCompensationiCurrentDeltaPulseAll;

}

else

{

//表明从轴与主轴无偏差

//整体调节PID运算即可

}

//进行PID运算

iCurrentAxisPulseCommand[0]=BoardCardPIDAdjust0;

iCurrentAxisPulseCommand[1]=BoardCardPIDAdjust1+iPulseCompensation;

//对主从轴脉冲指令进行累加

iAxisPulseCommandAll[0]+=iCurrentAxisPulseCommand[0];

iAxisPulseCommandAll[1]+=iCurrentAxisPulseCommand[1];

}。

Claims (4)

1.一种玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置, 其特征在于：控制系统运动控制卡（1）通过伺服驱动器与丝杠上安装的伺服电机连接，车刻机的Y向横梁（8）的两端均安装有丝杠，两个丝杠通过各自的传动机构与伺服电机连接，每个丝杠均安装有编码器，编码器与控制系统运动控制卡（1）反馈信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置，其特征在于：控制系统运动控制卡（1）通过CH1通道与CH2通道分别将脉冲信号分别传递给Y1伺服驱动器（3）、Y2伺服驱动器（2），Y1伺服驱动器（3）、Y2伺服驱动器（2）分别与Y1电机（5）、Y2电机（4）连接。

3.根据权利要求1所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置，其特征在于：编码器通过联轴器与丝杠连接。

4.根据权利要求1所述的玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置，其特征在于：Y向横梁（8）为长度大于等于4.1m的大跨距横梁。