動軌座通過絲桿螺母、軸承安裝在絲桿上。如圖2所示，動軌座I的移動受絲桿2控制，絲桿2的旋轉(zhuǎn)受伺服電機(jī)3控制，伺服電機(jī)3受伺服電機(jī)驅(qū)動控制器4控制，安裝在伺服電機(jī)3上的絲桿編碼器5輸出信號給伺服電機(jī)驅(qū)動控制器4。卷筒6受變頻電機(jī)7控制，變頻電機(jī)7受變頻電機(jī)驅(qū)動控制器8控制，安裝在變頻電機(jī)7上的卷筒編碼器9輸出信號給變頻電機(jī)驅(qū)動控制器8。纜陣10經(jīng)過動軌座I導(dǎo)引自動纏繞到卷筒6上。
[0023]絞車的基本數(shù)據(jù)，包括:卷筒長度、絲桿長度(這里指動軌座在絲桿上移行的有效長度)、絲桿螺距、卷筒直徑、變頻電機(jī)減速比、伺服電機(jī)減速比、絲桿減速比以及連成一個(gè)纜陣的多種規(guī)格線纜的直徑。
[0024]絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法包括如下步驟:
[0025]①.將卷筒編碼器9和絲桿編碼器5 “調(diào)零”，卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)等于當(dāng)前卷筒編碼器的讀數(shù)與卷筒編碼器零位讀數(shù)之差，再與傳動比的比值，后續(xù)卷筒編碼器讀數(shù)均為相對于零位的相對值；
[0026]定義:卷筒上的纜陣10層數(shù)從O層開始計(jì)算，第0、2、4……層為偶數(shù)層，第1、3、5……層為奇數(shù)層，排布偶數(shù)層時(shí)動軌座的運(yùn)行方向設(shè)定為正向，排布奇數(shù)層時(shí)動軌座的運(yùn)行方向設(shè)定為反向；
[0027]根據(jù)卷筒6上每層所纏纜陣的圈數(shù)求出變頻電機(jī)7初始轉(zhuǎn)數(shù)和最終轉(zhuǎn)數(shù)，進(jìn)而求得卷筒編碼器9的圈數(shù)以及這個(gè)過程中絲桿編碼器5轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；求出卷筒6和絲桿2的速度比；
[0028]②.根據(jù)求出的卷筒6和絲桿2的速度比，并根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)獲得纜徑切換時(shí)卷筒編碼器9的讀數(shù)估計(jì)值，判斷當(dāng)前卷筒6上的纜陣是否到達(dá)纜徑切換處，按照纜陣的纜徑分段，分別求出每次纜徑切換前卷筒6上纜陣的直線總長度，即為纜徑切換前動軌座I移動過的直線總長度；
[0029]③由于纜陣的纜徑變化，從第一次纜經(jīng)切換后卷筒6上纜陣的當(dāng)前層及以后的每一層都有高低分段現(xiàn)象，對存在這些現(xiàn)象的每一層將動軌座I移動過的直線總長度進(jìn)行修正，修正方法為:將步驟②中獲得的動軌座I移動過的直線總長度加上一個(gè)修正值，這個(gè)修正值是預(yù)設(shè)參數(shù)的理論值和實(shí)際值偏差的校正，是纜徑誤差、卷筒直徑誤差、卷筒寬度誤差、絲桿長度誤差和絲桿螺距誤差等參數(shù)的綜合；
[0030]④.計(jì)算修正后的動軌座I移動過的直線總長度和動軌座I在絲桿2上移動的有效長度之比得出卷筒6上已纏繞纜陣的總層數(shù)，辨識出卷筒6上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層還是偶數(shù)層；
[0031]⑤.若卷筒6上纏繞的當(dāng)前層是偶數(shù)層，則判定動軌座I在絲桿2上的移動方向?yàn)檎颍瑒t動軌座I的目標(biāo)位移就等于修正后的動軌座I移動過的直線總長度再減去動軌座I在絲桿2上移動的有效長度和當(dāng)前卷筒6上纜陣總層數(shù)的乘積所獲得的差；若卷筒6上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層，則判定動軌座I在絲桿2上的移動方向?yàn)榉聪?，則動軌座I的目標(biāo)位移就等于動軌座I在絲桿2上移動的有效長度和當(dāng)前卷筒6上纜陣總層數(shù)的乘積減去修正后的動軌座I移動過的直線總長度。至此求出動軌座在絲桿上的實(shí)際位置值。
[0032]本發(fā)明根據(jù)卷筒編碼器和絲桿編碼器的測量數(shù)據(jù)及卷筒與絲桿的速比，將絲桿上動軌座的往復(fù)折線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，根據(jù)直線運(yùn)動計(jì)算出動軌座在絲桿上運(yùn)行的總長度，再與核算出的纜陣層數(shù)運(yùn)算，求出動軌座在絲桿上的實(shí)際位置值。方法巧妙，計(jì)算簡便，有效提高動軌座位置的計(jì)算精度，為辯識纜陣層數(shù)、絲桿換向以及卷筒和絲桿是否同步運(yùn)行提供了保證，確保絞車?yán)|陣排布均勻、整齊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，動軌座(I)安裝在絲桿(2)上，絲桿⑵的旋轉(zhuǎn)受伺服電機(jī)⑶控制，伺服電機(jī)⑶受伺服電機(jī)驅(qū)動控制器⑷控制，安裝在伺服電機(jī)⑶上的絲桿編碼器(5)輸出信號給伺服電機(jī)驅(qū)動控制器(4)，卷筒(6)受變頻電機(jī)(7)控制，變頻電機(jī)(7)受變頻電機(jī)驅(qū)動控制器(8)控制，安裝在變頻電機(jī)(7)上的卷筒編碼器(9)輸出信號給變頻電機(jī)驅(qū)動控制器(8)，纜陣(10)經(jīng)過動軌座(I)導(dǎo)引自動纏繞到卷筒(6)上，其特征在于絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法包括如下步驟: ①.求出所述的卷筒(6)和所述的絲桿(2)的速度比； ②.按照纜徑分段求出當(dāng)前卷筒(6)上纜陣的直線總長度，即為所述的動軌座(I)移動過的直線總長度； ③.求出卷筒(6)上已纏繞纜陣的總層數(shù)，辨識出卷筒(6)上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層還是偶數(shù)層； ④.根據(jù)卷筒(6)上纜陣層數(shù)的奇偶性，判斷絲桿(2)上動軌座(I)當(dāng)前的移動方向，求出絲桿(2)上動軌座(I)的目標(biāo)位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的步驟②為:根據(jù)步驟①求出的卷筒(6)和絲桿(2)的速度比，獲得纜徑切換時(shí)所述的卷筒編碼器(9)的讀數(shù)估計(jì)值，判斷當(dāng)前卷筒(6)上的纜陣是否到達(dá)纜徑切換處，按照纜陣的纜徑分段，分別求出每次纜徑切換前所述的卷筒(6)上纜陣的直線總長度，即為纜徑切換前所述的動軌座(I)移動過的直線總長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于由于纜陣的纜徑變化，從第一次纜經(jīng)切換后卷筒(6)上纜陣的當(dāng)前層及以后的每一層都有高低分段現(xiàn)象，對存在這些現(xiàn)象的每一層將所述的動軌座(I)移動過的直線總長度進(jìn)行修IHo
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于對所述的動軌座(I)移動過的直線總長度進(jìn)行修正的修正方法為:將步驟②中獲得的動軌座(I)移動過的直線總長度加上一個(gè)修正值，這個(gè)修正值是綜合考慮纜徑誤差、卷筒直徑誤差、卷筒長度誤差、絲桿長度誤差和絲桿螺距誤差得出的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的步驟③為:計(jì)算所述的動軌座(I)移動過的直線總長度和動軌座(I)在絲桿(2)上移動的有效長度之比得出所述的卷筒(6)上已纏繞纜陣的總層數(shù)，辨識出卷筒(6)上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層還是偶數(shù)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的步驟④為:若卷筒(6)上纏繞的當(dāng)前層是偶數(shù)層，則判定動軌座(I)在絲桿(2)上的移動方向?yàn)檎?，則動軌座(I)的目標(biāo)位移就等于動軌座(I)移動過的直線總長度再減去動軌座(I)在絲桿(2)上移動的有效長度和當(dāng)前卷筒(6)上纜陣總層數(shù)的乘積所獲得的差；若卷筒(6)上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層，則判定動軌座(I)在絲桿(2)上的移動方向?yàn)榉聪颍瑒t動軌座(I)的目標(biāo)位移就等于動軌座(I)在絲桿(2)上移動的有效長度和當(dāng)前卷筒(6)上纜陣總層數(shù)的乘積減去動軌座(I)移動過的直線總長度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種絞車絲桿上動軌座位置折線變直線實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：求出卷筒和絲桿的速度比；按照纜徑分段求出當(dāng)前卷筒上纜陣的直線總長度，即為動軌座移動過的直線總長度；求出卷筒上已纏繞纜陣的總層數(shù)，辨識出卷筒上纏繞的當(dāng)前層是奇數(shù)層還是偶數(shù)層；根據(jù)卷筒上纜陣層數(shù)的奇偶性，判斷絲桿上動軌座當(dāng)前的移動方向，求出絲桿上動軌座的目標(biāo)位移。本發(fā)明將絲桿上動軌座原有復(fù)雜的往復(fù)折線運(yùn)動，轉(zhuǎn)變成了簡單的直線運(yùn)動，便于獲得動軌座在絲桿上運(yùn)行的確切總長度，有效提高絲桿上動軌座所處位置的計(jì)算精度，方法巧妙，計(jì)算簡便，為辨識絞車上纜陣層數(shù)、絲桿換向以及卷筒和絲桿是否同步運(yùn)行提供了保證，確保絞車?yán)|陣排布均勻、整齊。
【IPC分類】B65H57-00, B65H61-00, B66D1-28
【公開號】CN104670997
【申請?zhí)枴緾N201510041586
【發(fā)明人】黃興城, 趙軍, 劉智力, 毛振華, 吳建鋒, 李能, 宋江兵
【申請人】杭州航海儀器有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月27日