CN205942406U - 玻璃车刻机大跨距双驱动同步装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型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，本实用新型采用的技术方案为：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。