CN106903853A - 用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统，所述的方法包括以下步骤：设置伺服转盘需要转动的角度，速度、加速度以及减速度，再配置消除齿轮间隙的时间；在转盘转动命令到达后，就根据设定的消除齿轮间隙的时间，首先进行对两个齿轮之间的间隙进行消除；之后控制器内部对转盘需要转动的角度、速度以及加速度减速度进行计算，得出相应的脉冲数目以及相应的脉冲频率，最后输出给伺服驱动器来对转盘进行精准控制。本发明对伺服驱动器没有特殊要求，适用于普通伺服驱动器，提高对伺服的采购瓶颈；能快速、准确地将转盘转到指定的位置，并且加速度、减速度可调，这样可以使得注塑机的转盘部分更加平顺、稳定可靠。

Description

用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及注塑机伺服转盘控制技术领域，特别涉及一种用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，设备成本及用户要求的提高，用户对设备的加工精度需求亦日益强烈。目前普通的解决方式是采用特定的伺服驱动器，使用注塑机伺服转盘专用的伺服驱动器。而当用户想更换其他伺服驱动器时，必须要选择特定的伺服驱动器才行，普通伺服驱动器不能达到这个要求，这样就通用性不强，同时也制约了客户采购伺服驱动器的路径。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统，以期望解决现有技术中普通伺服驱动器不能达到注塑机伺服转盘的精度要求，通用性不强等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种用于注塑机伺服转盘的控制方法，所述的方法包括以下步骤：

在参数设置模块中设置转盘转动的参数，所述参数包括角度、速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

参数计算转换模块根据设定的参数，计算出所需要的总脉冲个数与加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数以及对应的脉冲频率；

判断模块根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，如判断结果为是，则由注塑机控制器使能伺服驱动器，反之则继续消除齿轮间隙；

输出执行模块将设定的计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率输出至伺服驱动器。

作为优选，进一步的技术方案是：所述消除齿轮间隙的步骤包括：当参数设置完毕，注塑机控制器接收到运动命令后，首先将伺服器驱动器切换到力矩模式，同时输出内部设定的固定力矩，并且此时由判断模块开始计算时间，当时间等于或大于设定的消除齿轮间隙的时间时，消除齿轮间隙动作完成，由注塑机控制器使能伺服驱动器，并切换到下一个时间计算流程。

更进一步的技术方案是：所述参数计算转换模块根据设定的参数计算得到脉冲个数的步骤包括：将设定的转盘转动角度转换为伺服驱动器需要运动的总脉冲个数、以及加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数，再将设定的转盘速度值转换为对应的脉冲频率，且加速度与减速度为脉冲频率的变化速率。

更进一步的技术方案是：所述计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率在向伺服驱动器输出之前，首先由注塑机控制器使能伺服驱动器。

本发明另一方面还提供了一种用于注塑机伺服转盘的控制系统，所述的系统包括：

参数设置模块，用于设置转盘转动的参数，所述参数包括角度、速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

参数计算转换模块，用于根据设定的参数，计算出所需要的总脉冲个数与加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数以及对应的脉冲频率；

判断模块，用于根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，如判断结果为是，则由注塑机控制器使能伺服驱动器，反之则继续消除齿轮间隙；

输出执行模块，用于将设定的计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率输出至伺服驱动器。

作为优选，进一步的技术方案是：注塑机控制器用于当参数设置完毕，接收到运动命令后，首先将伺服器驱动器切换到力矩模式，同时输出内部设定的固定力矩，并且此时由判断模块开始计算时间，当时间等于或大于设定的消除齿轮间隙的时间时，消除齿轮间隙动作完成，进而使能伺服驱动器，准备切换到下一个计算流程。

更进一步的技术方案是：所述参数计算转换模块根据设定的参数计算得到脉冲个数的方式为将设定的转盘转动角度转换为伺服驱动器需要运动的总脉冲个数、以及加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数，再将设定的转盘速度值转换为对应的脉冲频率，且加速度与减速度为脉冲频率的变化速率。

更进一步的技术方案是：所述计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率在向伺服驱动器输出之前，首先由注塑机控制器使能伺服驱动器。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：基于脉冲方式的注塑机伺服转盘控制方法，能够快速、准确、稳定地转动注塑机转盘到指定的位置，并且通过执行消除齿轮间隙的功能，使得转盘在每次转动前的起始均是一致的，每次所转动的脉冲也是一致的，因此能够提高重复精度；另外，转盘转动的加减速度可以调节，使得转盘转动起来更加平稳，同时通过本发明所提供的一种用于注塑机伺服转盘的控制方法进行控制，无需再使用特定的专用伺服驱动器，解决了采购方面的瓶颈问题，并且节约成本。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的控制方法流程示意图；

图2为用于说明本发明另一个实施例的控制系统结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。应当理解，此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明利用普通编程技术(如：C、C++、汇编、PHP、ASP.NET、JSP、ASP、JAVA、Objective-C、Android、iOS等)，为注塑机伺服转盘控制提供一种控制方式，通过调节转盘的加速度、减速度以及消除齿轮间隙的时间，从而可以使得注塑机伺服转盘转动更加的平稳和精准，可重复性高，设备更加安全可靠，最终机器设备注射出来的产品更加饱满，一致性高。

本发明是基于脉冲的注塑机伺服转盘控制方法，包括以下步骤：设置伺服转盘转动时的相关参数；转盘转动命令到来之后，首先将伺服驱动器切换到力矩模式进行消除齿轮间隙；根据设定的时间等待消除齿轮间隙完成，此时使能伺服驱动器然后进行对转盘参数进行计算以得出相应的脉冲个数和对应的脉冲频率，最后使能伺服并且将计算好的脉冲和频率输出给伺服驱动器，使得伺服驱动器额可以平稳精准的控制转盘转动。

其中，本发明利用普通软件编程技术，如：C、汇编、C++、PHP、ASP.NET、JSP、ASP、JAVA、HTML5、JavaScript、Objective-C、Android、iOS等，开发一套伺服转盘控制软件，在注塑机控制系统在嵌入次控制方式。

参考图1所示，图1为本发明基于脉冲方式的注塑机伺服转盘的控制方法的具体流程示意图，以下通过具体的应用实施例对本发明方法作进一步详细说明。

本实施例的控制方法具体包括以下步骤：

步骤S101：当注塑机控制器安装完毕，客户通过参数设置模块设置相关参数：转盘转动角度、转盘转动速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

在具体实际应用中，转盘转动的角度是需要根据现场调试才能确定下来，同样的，转动速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙的时间，都是在现场实际调试中确定，通过多次的调试获取最佳值。

步骤S102：当伺服转盘的参数都调试好了之后，转盘会处于一个待命状态，一直判断转动信号是否到来；若是，则进行步骤S103；若否，则不做处理；

步骤S103：在注塑机控制器的控制下，伺服驱动器切换为力矩模式，为消除齿轮间隙做准备；

在具体实现时，注塑机控制器通过软件代码给予伺服驱动器指定的信号，使得伺服驱动器的工作模式切换到力矩模式，并且做稍微的延时等待以确认模式切换完成。

步骤S104：消除齿轮之间的间隙动作开始输出，消除了齿轮的间隙为后面的固定脉冲转动更加准确；

具体地，由于上述步骤S103已结将伺服驱动器的工作模式切换到力矩模式，所以此时只需要打开伺服驱动器的使能开关，伺服驱动器就会根据伺服内部设定的固定力矩输出，此时的这个力矩很小，不足推动转盘，只有当两个齿轮之间存在间隙时，齿轮才会有微小的转动，以消除两个齿轮之间的间隙。

步骤S105：判断模块根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，注塑机控制器则等待消除齿轮时间是否到达，若是，就直接切换到下一个步骤，若否，则继续在输出微小的力以继续消除齿轮间隙；

具体地，因为消除齿轮间隙必须要维持一段时间，才能确保两个齿轮之间的空隙被完全消除，所有要进行一个持续输出的动作。

步骤S106：伺服使能，在消除齿轮间隙完成后，必须先把伺服驱动器的使能关掉，以防止在后续计算参数的过程中误动作，该操作由注塑机控制器执行。

步骤S107：参数计算转换模块通过对用户设定的伺服转盘参数计算转换，最终得出可以直接输出给伺服驱动器的数据；

具体地，根据用户设定的转盘转动角度，结合伺服驱动器的编码器分辨率，以及齿轮比，计算出最终所需要发送给伺服驱动器的脉冲数，同样的，根据用户设定的转盘转动速度，加减速，结合伺服驱动器的最高转速和伺服驱动器的编码器分辨率计算得出对应的脉冲频率，以及加速度减速度时的对应脉冲个数以及对应的频率。

步骤S108：在S107计算步骤完成后，注塑机控制器将伺服驱动器的工作模式切换到位置模式，同时使能伺服驱动器，为后面发送脉冲做好准备。

步骤S109：最后，输出执行模块将S107步骤中计算好的脉冲以及对应的脉冲频率发送到伺服驱动器，由伺服驱动器驱动转盘平稳精准的转到的指定位置。

参考图2所示，本发明的另一实施例是用于注塑机伺服转盘的控制系统，该系统与上述的控制方法基本对应，具体包括：

参数设置模块10，用于设置转盘转动的参数，所述参数包括角度、速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

参数计算转换模块30，用于根据设定的参数，计算出所需要的总脉冲个数与加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数以及对应的脉冲频率；

判断模块20，用于根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，如判断结果为是，则由注塑机控制器使能伺服驱动器，反之则继续消除齿轮间隙；

输出执行模块40，用于将设定的计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率输出至伺服驱动器。

相较于现有技术，本发明基于脉冲方式的注塑机伺服转盘应用控制方法及系统能快速、准确地控制转盘转动，普通伺服驱动器即能达到这样的目的效果；为采购选型伺服驱动器提供更多的路径，普通的伺服驱动器就能够达到同样或者更好的效果，而不用选择高价的特定的伺服驱动器，从而也节约了成本。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：

在参数设置模块中设置转盘转动的参数，所述参数包括角度、速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

参数计算转换模块根据设定的参数，计算出所需要的总脉冲个数与加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数以及对应的脉冲频率；

判断模块根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，如判断结果为是，则由注塑机控制器使能伺服驱动器，反之则继续消除齿轮间隙；

输出执行模块将设定的计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率输出至伺服驱动器。

2.根据权利要求1所述的用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于所述消除齿轮间隙的步骤包括：当参数设置完毕，注塑机控制器接收到运动命令后，首先将伺服器驱动器切换到力矩模式，同时输出内部设定的固定力矩，并且此时由判断模块开始计算时间，当时间等于或大于设定的消除齿轮间隙的时间时，消除齿轮间隙动作完成，由注塑机控制器使能伺服驱动器，并切换到下一个时间计算流程。

3.根据权利要求1或2所述的用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于所述参数计算转换模块根据设定的参数计算得到脉冲个数的步骤包括：将设定的转盘转动角度转换为伺服驱动器需要运动的总脉冲个数、以及加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数，再将设定的转盘速度值转换为对应的脉冲频率，且加速度与减速度为脉冲频率的变化速率。

4.根据权利要求3所述的用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于所述计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率在向伺服驱动器输出之前，首先由注塑机控制器使能伺服驱动器。

5.一种用于注塑机伺服转盘的控制系统，其特征在于，所述的系统包括：参数设置模块，用于设置转盘转动的参数，所述参数包括角度、速度、加速度、减速度以及消除齿轮间隙时间；

参数计算转换模块，用于根据设定的参数，计算出所需要的总脉冲个数与加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数以及对应的脉冲频率；

判断模块，用于根据设定的消除齿轮间隙时间，判断当前时间是否已达到设定的消除齿轮间隙时间，如判断结果为是，则由注塑机控制器使能伺服驱动器，反之则继续消除齿轮间隙；

输出执行模块，用于将设定的计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率输出至伺服驱动器。

6.根据权利要求5所述的用于注塑机伺服转盘的控制系统，其特征在于：注塑机控制器用于当参数设置完毕，接收到运动命令后，首先将伺服器驱动器切换到力矩模式，同时输出内部设定的固定力矩，并且此时由判断模块开始计算时间，当时间等于或大于设定的消除齿轮间隙的时间时，消除齿轮间隙动作完成，进而使能伺服驱动器，准备切换到下一个计算流程。

7.根据权利要求5或6所述的用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于：所述参数计算转换模块根据设定的参数计算得到脉冲个数的方式为将设定的转盘转动角度转换为伺服驱动器需要运动的总脉冲个数、以及加速度时的脉冲个数、减速度时的脉冲个数，再将设定的转盘速度值转换为对应的脉冲频率，且加速度与减速度为脉冲频率的变化速率。

8.根据权利要求7所述的用于注塑机伺服转盘的控制方法，其特征在于所述计算得到的脉冲个数与对应的脉冲频率在向伺服驱动器输出之前，首先由注塑机控制器使能伺服驱动器。