CN203588081U - 一种机械设备换向间隙补偿的控制装置 - Google Patents

一种机械设备换向间隙补偿的控制装置 Download PDF

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CN203588081U CN201320729401.1U CN201320729401U CN203588081U CN 203588081 U CN203588081 U CN 203588081U CN 201320729401 U CN201320729401 U CN 201320729401U CN 203588081 U CN203588081 U CN 203588081U
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许展望
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Abstract

一种机械设备换向间隙补偿的控制装置，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，通过使用一种控制方法来补偿机械设备的换向间隙，使机械设备的实际位置显示值和机械设备的实际位置始终保持一致，通过电气控制系统，实现机械设备准确位置定位。

Description

一种机械设备换向间隙补偿的控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种机械设备的控制装置，特别涉及一种机械设备换向间隙补偿的控制装置。
背景技术
机械设备的加工精度都有一定的公差，在设备的装配过程中不可避免地存在着必要的机械间隙，机械设备换向时，就有换向间隙的出现，使设备不能准确定位，对于高精度的位置定位系统来说，就不能满足实际要求。
机械设备换向间隙的问题，通过减小机械设备加工精度的公差，提高设备装配的精度可以缩小间隙，但不能彻底消除间隙，对于高精度要求的系统来说就要通过换向间隙补偿来解决。
机械设备的位置检测，大部分不能直接检测，而是通过位移传感器或位置编码器来间接测量，其中就包含着机械设备换向间隙引起的误差，机械设备的位置不能准确检测，也使机械设备的位置定位自动控制无法实现，所以进行机械设备换向间隙补偿很有必要。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种机械设备换向间隙补偿的控制装置，通过使用一种控制方法来补偿机械设备的换向间隙，使机械设备的实际位置显示值和机械设备的实际位置始终保持一致，通过电气控制系统，实现机械设备准确位置定位。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种机械设备换向间隙补偿的控制装置，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，机械设备包括机械设备主动件2和机械设备被动件1。
本实用新型在上位计算机或触摸屏上首先进行机械设备实际位置显示值d的标定操作，然后设定机械设备的换向间隙测量值b0、机械设备位置定位的目标值，并传送给可编程控制器，可编程控制器按照以上分析的控制方法公式运行程序进行机械设备换向间隙的补偿；机械设备的手动和自动控制操作在操作台上进行，可编程控制器按照控制指令工作，进行机械设备位置定位的目标值与经过换向间隙补偿的机械设备实际位置显示值d比较，通过变频器控制电机转动，实现机械设备准确位置定位；可编程控制器把控制的过程和结果数据上传到上位计算机和触摸屏，在画面上显示。本实用新型使机械设备的实际位置显示值和机械设备的实际位置始终保持一致，通过电气控制系统，实现机械设备准确位置定位。
附图说明
图1是本实用新型的机械设备换向间隙图。
图2是本实用新型的机械设备换向间隙测量值图。
图3是本实用新型的机械设备换向间隙补偿电气控制系统框图。
具体实施方法
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参照图1、图2和图3，一种机械设备换向间隙补偿的控制系统，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，机械设备包括机械设备主动件2和机械设备被动件1。
机械设备一般分为主动件和被动件两部分，在设备设计中很多情况下将位移传感器或位置编码器和主动件连接在一起，来间接测量被动件的实际位置。机械设备的主动件和被动件之间存在换向间隙，要使机械设备的实际位置显示值和被动件反映的实际位置显示值始终保持一致，我们对换向间隙进行补偿，运算过程通过可编程控制器程序自动完成。
图3是本实用新型的机械设备换向间隙补偿电气控制系统框图。
在上位计算机或触摸屏上首先进行机械设备实际位置显示值d的标定操作，然后设定机械设备的换向间隙测量值b0、机械设备位置定位的目标值等，并传送给可编程控制器，可编程控制器按照以上分析的控制方法公式运行程序进行机械设备换向间隙的补偿。
机械设备的手动和自动控制操作在操作台上进行，可编程控制器按照控制指令工作，进行机械设备位置定位的目标值与经过换向间隙补偿的机械设备实际位置显示值d比较，通过变频器控制电机转动，实现机械设备准确位置定位。
可编程控制器把控制的过程和结果数据上传到上位计算机和触摸屏，在画面上显示。
本实用新型的工作原理为：包括以下步骤：
（1）位移传感器或位置编码器检测的设备位置值为a；机械设备从大到小换向瞬间保存的实际位置值为a′；机械设备从小到大换向瞬间保存的实际位置值为a″；机械设备换向间隙测量值为b0；机械设备从大到小第n次换向的间隙值为bn；机械设备从小到大第n次换向的间隙值为Cn；机械设备的实际位置显示值为d；
（2）机械设备从大到小换向间隙补偿
机械设备从大到小换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a′，计算机械设备的实际位置显示值d
当a≥a′-bn时，d=a′，bn+1=bn-(a′-a),Cn+1=Cn+(a′-a)；
当a<a′-bn时，d=a+bn,bn+1=0,Cn+1=b0
（3）机械设备从小到大换向间隙补偿
机械设备从小到大换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a″，计算机械设备的实际位置显示值d
当a≤a″+Cn时，d=a″，Cn+1=Cn-(a-a″)，bn+1=bn+(a-a″)；
当a>a″+Cn时，d=a-Cn，Cn+1=0，bn+1=b0
图2是本实用新型的机械设备换向间隙测量值图，
所述的机械设备换向间隙b0测量过程为：控制机械设备沿着位移量增大的方向运行，消除掉从小到大的换向间隙后，控制机械设备从大到小换向运行，使用千分表直接测量机械设备的位置变化量Δdi，记录位移传感器或位置编码器检测的位置变化量Δai，以上过程重复进行10次，使用下面公式计算b0：
b 0 = . &Sigma; i = 1 10 ( &Delta; a i - &Delta; d i ) &divide; 10 .
一般情况下，机械设备的从大到小换向间隙值和从小到大换向间隙值基本相同。

Claims (1)

1.一种机械设备换向间隙补偿的控制系统，其特征在于，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，机械设备包括机械设备主动件（2）和机械设备被动件（1）。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676780B (zh) * 2013-11-16 2016-04-13 中国重型机械研究院股份公司 一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法
CN110973827A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 东营科技职业学院 一种机械设备换向间隙补偿的控制装置

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Date Code Title Description
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GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xu Zhanwang

Inventor after: Zhang Yongan

Inventor after: Ren Yucheng

Inventor after: Jing Qunping

Inventor after: Zhang Kangwu

Inventor after: Ji Junjie

Inventor after: Ding Xiaomei

Inventor after: Li Lianfei

Inventor before: Xu Zhanwang

COR Change of bibliographic data

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