CN106909125B - 一种电机加工性能指标的监测系统及方法 - Google Patents
一种电机加工性能指标的监测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106909125B CN106909125B CN201611218967.2A CN201611218967A CN106909125B CN 106909125 B CN106909125 B CN 106909125B CN 201611218967 A CN201611218967 A CN 201611218967A CN 106909125 B CN106909125 B CN 106909125B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- servo motor
- motor
- servo
- numerical control
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电机加工性能指标的监测系统及方法，该系统包括：数控装置、伺服驱动器、性能监测装置和被测伺服电机；伺服驱动器，用于接收所述数控装置的指令信号，控制伺服电机，向数控装置传输编码器反馈的实际位置数据；数控装置，用于运行标准测试G代码，获取伺服电机编码器反馈的实际位置数据；被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据，并将跟随误差波动数据发送至性能监测装置；性能监测装置根据跟随误差波动数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。该监测系统搭建简单，测量自动化，操作简易，测量时间短，测量结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，尤其涉及一种电机加工性能指标的监测系统及方法。
背景技术
通常，用户可通过电机的转矩-转速特性、振动和噪声等来判断电机的加工性能。电机转矩-转速特性性能测试是研究电机在不同转速下的转矩输出，这对能否正常完成零件的粗加工有着重要影响，电机转矩-转速特性存在缺陷会直接影响到零件加工的轮廓；电机振动和噪声性能测试是电机出厂检验最基本的测试环节，对零件的半精加工及精加工表面质量有着明显的影响，存在振动和噪声的电机加工出来的零件会有凹凸不平的复杂纹路。
电机加工性能指标的好坏，直接体现在所加工的工件质量上，为了避免加工出不合格工件，有必要对电机先进行加工性能指标的评判。
电机在恒速运行状态下存在速度波动，电机的速度波动引起电机实际位置的波动，最终对加工零件的表面质量产生影响。但在高精加工模式下，并没有相应的指标来反映电机的加工性能，使得用户无法精准、及时掌控电机的工作状态，降低生产效率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种电机加工性能指标的监测系统及方法，以解决现有技术中没有相应的指标来反映电机加工性能，导致用户无法精准及时掌控电机工作状态，使得生产效率低下的弊端。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明一方面提供了一种电机加工性能指标的监测系统，其包括：
数控装置、伺服驱动器、性能监测装置和被测伺服电机；
所述数控装置的第一数据输入输出端与性能监测装置的数据输入输出端连接，所述数控装置的第二数据输入输出端与所述伺服驱动器第一数据输入输出端连接；
所述伺服驱动器的第二数据输入输出端与所述被测伺服电机的数据输入输出端连接，所述被测伺服电机中编码器的数据输出端与伺服驱动器中编码器的数据输入端连接；
所述伺服驱动器，用于接收所述数控装置的指令信号，控制所述伺服电机，接收所述伺服电机编码器反馈的信号，并向数控装置传输编码器反馈的实际位置数据；
所述数控装置，用于运行标准测试G代码，以及向所述伺服驱动器传输指令信号，获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器反馈的实际位置数据；
其中，被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与由伺服电机编码器反馈的实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据，并将所述跟随误差波动数据发送至性能监测装置；
所述性能监测装置，根据跟随误差波动数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。
优选地，所述伺服驱动器，通过NCUC总线接收所述数控装置的指令信号，通过动力线控制所述伺服电机，通过码盘线接收所述伺服电机编码器反馈的信号，通过NCUC总线向数控装置传输编码器信号。
优选地，所述动力线和码盘线连接被测伺服电机接口采用直插连接。
优选地，数控装置通过NCUC总线向伺服驱动器传输指令信号，通过NCUC总线获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器的反馈数据。
另一方面，本发明还提供一种电机加工性能指标的监测方法，包括：
获取被测伺服电机在伺服驱动器的控制下，运动过程中产生的指令位置数据；
根据被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与由伺服电机编码器反馈的实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据；
将所述跟随误差波动数据发送至性能监测装置，所述性能监测装置根据跟随误差波动数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。
(三)有益效果
根据本发明提供的电机加工性能指标的监测系统及方法，具有如下优点：
(1)采用跟随误差波动作为影响加工零件表面质量的主要原因，将其作为电机加工性能的指标，使电机该项性能评价更加准确直观；
(2)测量系统环境搭建简单，无需固定装置。
(3)测量过程简单快速。
附图说明
图1为本发明实施例电机加工性能指标的监测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例电机加工性能指标的监测系统工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
如图1所示，本发明提供了一种电机加工性能指标的监测系统，具体包括：
数控装置、伺服驱动器、性能监测装置和被测伺服电机；
所述数控装置的第一数据输入输出端与性能监测装置的数据输入输出端连接，所述数控装置的第二数据输入输出端与所述伺服驱动器第一数据输入输出端连接；
所述伺服驱动器的第二数据输入输出端与所述被测伺服电机的数据输入输出端连接，所述被测伺服电机中编码器的数据输出端与伺服驱动器中编码器的数据输入端连接；
所述伺服驱动器，用于接收所述数控装置的指令信号，控制所述伺服电机，接收所述伺服电机编码器反馈的信号，并向数控装置传输编码器反馈的实际位置数据；
所述数控装置，用于运行标准测试G代码，以及向所述伺服驱动器传输指令信号，获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器的反馈数据；
其中，被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与由伺服电机编码器反馈的实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据，并将所述跟随误差波动数据发送至性能监测装置；
所述性能监测装置，用于获取所述数控装置上传的跟随误差波动数据，根据数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。
性能监测装置，根据采集到的数据评价被测伺服电机的加工性能，也可以统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标，根据指标优劣对电机进行分批管理，优化生产工艺中存在的不足之处。
其中，所述伺服驱动器，通过NCUC总线接收所述数控装置的指令信号，通过动力线控制所述伺服电机，通过码盘线接收所述伺服电机编码器反馈的信号，通过NCUC总线向数控装置传输编码器信号。
其中，数控装置通过NCUC总线向伺服驱动器传输指令信号，通过NCUC总线获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器的反馈数据。
根据采集到的数据评价被测伺服电机的加工性能，也可以统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标，根据指标优劣对电机进行分批管理，优化生产工艺中存在的不足之处。
伺服驱动器主要用于接收数控装置发送的指令信号，控制伺服电机运动，并获取伺服电机编码器反馈的实际信号，上传至数控装置中。
为减少每台被测伺服电机测量时间，连接被测电机的动力线和码盘线采用直插接口，在批量测试中可以极大的节省连接所消耗的时间，提高测试效率。
本发明实施例采用跟随误差波动这一指标来评价电机加工性能。跟随误差，由伺服电机运动过程中的指令位置数据和电机编码器反馈的实际位置数据的差值来衡量，在电机恒速运动过程中，跟随误差也基本趋于稳定状态，但是存在小幅波动，即所谓的跟随误差波动。该指标对加工工件表面质量有着重要影响，波动值越大，工件表面刀纹越深，反之则表面刀纹越浅。
另一方面，本发明还提供一种电机加工性能指标的监测方法，包括：
获取被测伺服电机在伺服驱动器的控制下，运动过程中产生的指令位置数据；
根据被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与由伺服电机编码器反馈的实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据；
将所述跟随误差波动数据发送至性能监测装置，所述性能监测装置根据跟随误差波动数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。
检测电机加工性能的指标方法：首先按照图1搭建测量系统，制定标准测试G代码，在伺服驱动器上设置标准测试伺服参数，在数控装置上运行标准测试G代码，计算机上运行检测软件，获得被测电机加工性能的指标。
如图2所示，下面详细描述应用本发明电机加工性能指标的监测装置的具体使用方法，其包含如下步骤：
步骤1：将被测伺服电机与监测装置通过动力线和马盘线连接，这里接口采用直插形式，可以快速插拔，减少连接所花费的时间
步骤2：将监测装置通电，选择对应的电机型号；数控装置中加载标准测试G代码。
步骤3：数控装置会通过伺服驱动器控制电机运动，并根据发送出去的指令位置信号和收到的实际位置信号运算得到跟随误差数据。采集数控装置中运算出来的跟随误差数据。
步骤4：将采集的跟随误差数据进一步处理，输出该伺服电机加工性能指标。
步骤5：测试完成，输入该电机的ID号，并将该电机的加工性能指标存入数据库。
步骤6：重复步骤1到步骤5进行下一个伺服电机的测试。
需要说明的是，本发明实施例中的检测电机加工性能的指标，即跟随误差波动，该数据由伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据，以及由伺服电机编码器反馈的实际位置的差值来衡量。在电机恒速运动过程中，跟随误差也基本趋于稳定状态，但是存在小幅度波动，称为跟随误差波动，该数据对机床铣削精加工零件的表面质量有重要的影响。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (5)
1.一种电机加工性能指标的监测系统，其特征在于，包括数控装置、伺服驱动器、性能监测装置和被测伺服电机；
所述数控装置的第一数据输入输出端与性能监测装置的数据输入输出端连接，所述数控装置的第二数据输入输出端与所述伺服驱动器第一数据输入输出端连接；
所述伺服驱动器的第二数据输入输出端与所述被测伺服电机的数据输入输出端连接，所述被测伺服电机中编码器的数据输出端与伺服驱动器中编码器的数据输入端连接；
所述伺服驱动器，用于接收所述数控装置的指令信号，控制所述伺服电机，接收所述伺服电机编码器反馈的信号，并向数控装置传输编码器反馈的实际位置数据；
所述数控装置，用于运行标准测试G代码，以及向所述伺服驱动器传输指令信号，获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器反馈的实际位置数据；
其中，被测伺服电机运动控制过程中产生的指令位置数据与由伺服电机编码器反馈的实际位置数据的差值生成跟随误差波动数据，并将所述跟随误差波动数据发送至性能监测装置；
所述性能监测装置，根据所述跟随误差波动数据评价被测伺服电机加工性能，并统计存储所有被测伺服电机的该项性能指标。
2.如权利要求1所述的电机加工性能指标的监测系统，其特征在于，
所述伺服驱动器，通过NCUC总线接收所述数控装置的指令信号，通过动力线控制所述伺服电机，通过码盘线接收所述伺服电机编码器反馈的信号，通过NCUC总线向数控装置传输编码器信号。
3.如权利要求2所述的电机加工性能指标的监测系统，其特征在于，所述动力线和码盘线连接被测伺服电机接口采用直插连接。
4.如权利要求1所述的电机加工性能指标的监测系统，其特征在于，数控装置通过NCUC总线向伺服驱动器传输指令信号，通过NCUC总线获取由所述伺服驱动器上传的所述伺服电机编码器反馈的实际位置数据。
5.一种电机加工性能指标的监测方法，其特征在于，
步骤1：将被测伺服电机与监测装置通过动力线和马盘线连接，这里接口采用直插形式，可以快速插拔，减少连接所花费的时间；
步骤2：将监测装置通电，选择对应的电机型号；数控装置中加载标准测试G代码；
步骤3：数控装置会通过伺服驱动器控制电机运动，并根据发送出去的指令位置信号和收到的实际位置信号运算得到跟随误差数据，采集数控装置中运算出来的跟随误差数据；
步骤4：将采集的跟随误差数据进一步处理，输出该伺服电机加工性能指标；
步骤5：测试完成，输入该电机的ID号，并将该电机的加工性能指标存入数据库；
步骤6：重复步骤1到步骤5进行下一个伺服电机的测试。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611218967.2A CN106909125B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种电机加工性能指标的监测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611218967.2A CN106909125B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种电机加工性能指标的监测系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106909125A CN106909125A (zh) | 2017-06-30 |
| CN106909125B true CN106909125B (zh) | 2020-08-28 |
Family
ID=59206880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611218967.2A Active CN106909125B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种电机加工性能指标的监测系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106909125B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107239071B (zh) * | 2017-08-01 | 2024-03-15 | 深圳市恒科通机器人有限公司 | 监听系统及机械臂 |
| CN108801629A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 深圳超磁机器人科技有限公司 | 一体化磁性减速机测试系统 |
| CN109270365A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-25 | 苏州速菲特农林工具有限公司 | 一种可自动在线监测农林电动工具的管理系统 |
| CN109443397A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电机定位精度测试装置及方法 |
| CN110108954B (zh) * | 2019-04-18 | 2024-07-16 | 上海精传电子科技有限公司 | 一种电机编码器电性能测试设备 |
| CN110850809B (zh) * | 2019-12-16 | 2024-02-09 | 新代科技(苏州)有限公司 | 机台检测系统及检测方法 |
| CN114608427B (zh) * | 2020-12-08 | 2024-08-27 | 合肥欣奕华智能机器股份有限公司 | 一种高度测量的方法及设备 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08116691A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | ステップモータの制御方法および装置 |
| JP4409115B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2010-02-03 | 東芝機械株式会社 | 位置制御装置および位置制御方法 |
| JP2008079441A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置およびモータ制御装置を含む制御機器 |
| US20090184834A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-23 | United Microelectronics Corp. | System and method for monitoring step motor |
| CN101493684A (zh) * | 2008-01-25 | 2009-07-29 | 沈阳高精数控技术有限公司 | 伺服动态测试仪及其测试方法 |
| CN101758422B (zh) * | 2009-12-10 | 2011-01-26 | 华中科技大学 | 一种数控装置技术指标的检测分析装置 |
| CN201845234U (zh) * | 2010-11-16 | 2011-05-25 | 北京航天数控系统有限公司 | 一种伺服同步测试装置 |
| CN103712646A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 成都金福天下投资管理有限公司 | 主轴伺服系统性能测试装置 |
| CN103760820B (zh) * | 2014-02-15 | 2015-11-18 | 华中科技大学 | 数控铣床加工过程状态信息评价装置 |
| CN204189021U (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-04 | 武汉华中数控股份有限公司 | 一种交流伺服驱动单元的测试装置 |
| CN104950812B (zh) * | 2015-06-17 | 2018-02-23 | 华中科技大学 | 一种基于电机模拟加载的数控系统性能在线测试方法及系统 |
| CN105334459B (zh) * | 2015-11-24 | 2019-05-28 | 上海翡叶动力科技有限公司 | 工业机器人用伺服电机测试系统 |
| CN109443397A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电机定位精度测试装置及方法 |
-
2016
- 2016-12-26 CN CN201611218967.2A patent/CN106909125B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106909125A (zh) | 2017-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106909125B (zh) | 一种电机加工性能指标的监测系统及方法 | |
| CN102975119B (zh) | 一种数控外圆磨床运行及工艺状态监控与诊断系统 | |
| CN203894596U (zh) | 数控机床加工状态多参数在线主动监控系统 | |
| JP4441735B2 (ja) | サイクル運転加工機の加工工程の監視方法 | |
| TWI610738B (zh) | 工具機刀具管理系統與方法 | |
| WO2016131228A1 (zh) | 机床多源能耗系统多信息在线检测系统 | |
| CN104698974B (zh) | 一种数控机床及其调试方法 | |
| CN110605709B (zh) | 数字孪生与精密滤波驱动机器人集成系统及其使用方法 | |
| CN110837248B (zh) | 机床健康度测评方法、系统、综合系统及数控机床 | |
| US11841294B2 (en) | Diagnosis device, diagnosis system, and computer-readable medium | |
| CN115291565A (zh) | 一种机床数字孪生系统 | |
| CN102658503B (zh) | 一种基于内置传感器的数控机床进给系统的模态测试方法 | |
| US20230314282A1 (en) | Apparatus and method for status diagnosis of machine tools | |
| CN113941901B (zh) | 机床刀具监控方法、监控装置及电子设备 | |
| CN113798919B (zh) | 一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN201320673Y (zh) | 测试导轨运行平稳度的自动控制检测装置 | |
| CN110842644B (zh) | 一种基于数控负载信息的机床运动部件接触刚度退化率监测方法 | |
| CN111805303A (zh) | 一种数控机床运动轴性能检测装置及方法 | |
| CN101901002B (zh) | 一种多轴线束加工控制系统 | |
| CN110561188A (zh) | 一种数控机床进给系统波动在线检测装置及方法 | |
| CN115145205B (zh) | 一种三坐标测量机控制系统 | |
| CN105320060A (zh) | 基于Beckhoff数控系统机床的圆检验方法 | |
| CN202985345U (zh) | 一种数控外圆磨床运行及工艺状态监控与诊断装置 | |
| CN103433805B (zh) | 基于工业以太网总线的圆度误差测量装置及方法 | |
| CN209998861U (zh) | 综合加工机的螺杆寿命检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |