Rpdc電氣同步消隙裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機電一體化領(lǐng)域，特別涉及一種RPDC電氣同步消隙裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型、重型機床上，直線進給軸通常使用齒輪齒條的傳動方式，回轉(zhuǎn)軸通常采用齒輪齒圈的傳動方式，齒輪之間的嚙合必然存在機械間隙的問題，該問題會降低齒輪傳動的效率，加快齒輪磨損，并且會降低整個傳動系統(tǒng)的機械剛性，容易產(chǎn)生諧振、噪音等問題，最終影響機床工作精度。因此，如何消除機械間隙是大型、重型機床必須要解決的問題。
[0003]傳統(tǒng)機床普遍采用雙齒輪反向預(yù)緊的方式消除機械間隙，并且預(yù)緊力通過機械裝配實現(xiàn)，即機械同步消隙。如果預(yù)緊力由驅(qū)動齒輪的兩臺伺服電機之間的張力來實現(xiàn)，則稱為電氣同步消隙。相對于傳統(tǒng)的機械同步消隙，電氣消隙方法具有以下優(yōu)點:
[0004]1.重復(fù)定位及絕對定位精度更高。
[0005]2.避免了復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，降低了機械成本。
[0006]3.消隙參數(shù)可配置，使用靈活，應(yīng)用面更廣。
[0007]然而，現(xiàn)有的電氣同步消隙方法中，需要借助PLC (Programmable LogicController，可編程邏輯控制器)、運動控制器或CNC(Computer Numerical Control，計算機數(shù)字控制系統(tǒng))等上位系統(tǒng)進行干預(yù)才能實現(xiàn)同步消隙功能；同時，現(xiàn)有的電氣同步消隙方法中，消隙響應(yīng)速度較慢，精度不夠高。
[0008]本實用新型針對現(xiàn)有的電氣同步消隙裝置的缺點，提出一種RPDC (Rack andPin1n Drive Control，齒輪與齒條的驅(qū)動控制)電氣同步消隙裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種RPDC電氣同步消隙裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電氣同步消隙存在的需要借助上位系統(tǒng)干預(yù)才能實現(xiàn)同步消隙功能及消隙響應(yīng)速度較慢，精度不夠高的問題。
[0010]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種RPDC電氣同步消隙裝置，所述RPDC電氣同步消隙裝置包括:主電機、從電機、主驅(qū)動器及從驅(qū)動器；
[0011]所述主電機與所述主驅(qū)動器電連接，所述從電機與所述從驅(qū)動器電連接；
[0012]所述主驅(qū)動器與所述從驅(qū)動器電連接，并實時交換同步消隙參數(shù)。
[0013]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述主驅(qū)動器及所述從驅(qū)動器內(nèi)均設(shè)有同步卡，所述主驅(qū)動器及所述從驅(qū)動器通過所述同步卡實現(xiàn)電連接，并通過所述同步卡實時交換同步消隙參數(shù)。
[0014]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述RPDC電氣同步消隙裝置還包括齒輪及齒條或齒圈；所述主電機及所述從電機適于驅(qū)動與其對應(yīng)的所述齒輪與所述齒條或齒圈嚙合。
[0015]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述主電機及所述從電機均為伺服電機，所述主驅(qū)動器及所述從驅(qū)動器均為伺服驅(qū)動器。
[0016]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述從驅(qū)動器內(nèi)還設(shè)有工藝調(diào)節(jié)模塊，所述工藝調(diào)節(jié)模塊與所述主驅(qū)動器電連接。
[0017]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述主驅(qū)動器內(nèi)設(shè)有位置控制模塊及第一速度控制模塊，所述從驅(qū)動器內(nèi)設(shè)有第二速度控制模塊:
[0018]所述位置控制模塊適于根據(jù)所述主驅(qū)動器的實際位置和參考得到參考速度值；
[0019]所述第一速度控制模塊及所述第二速度控制模塊的輸入端與所述位置控制模塊的輸出端電連接，適于根據(jù)各自的實際速度值與所述參考速度值之差分別得到第一力矩電流參考值及第二力矩電流參考值；
[0020]所述工藝調(diào)節(jié)模塊的輸入端與所述第一速度控制模塊及所述第二速度控制模塊的輸出端電連接，且所述工藝調(diào)節(jié)模塊的輸出端與所述第二速度控制模塊的輸入端電連接，適于將所述第一力矩電流參考值及所述第二力矩電流參考值進行比對，并補償二者的偏差。
[0021]作為本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的一種優(yōu)選方案，所述主驅(qū)動器內(nèi)還設(shè)有第一電流控制模塊，所述從驅(qū)動器內(nèi)還設(shè)有第二電流控制模塊:
[0022]所述第一電流控制模塊的輸入端與所述第一速度控制模塊的輸出端電連接，適于控制主電機的實際電流值與由補償后的所述第一力矩電流參考值與消隙偏置電流疊加后得到第一輸入?yún)⒖茧娏髦当３忠恢拢?br>[0023]所述第二電流控制模塊的輸入端與所述第二速度控制模塊的輸出端電連接，適于控制從電機的實際電流值與由補償后的所述第二力矩電流參考值與消隙偏置電流相減后得到第二輸入?yún)⒖茧娏髦当３忠恢隆?br>[0024]如上所述，本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置，具有以下有益效果:
[0025](1).通過驅(qū)動器實現(xiàn)電氣同步消隙功能，不需要PLC、運動控制器或CNC等上位系統(tǒng)干預(yù)。
[0026](2)主驅(qū)動器與從驅(qū)動器之間數(shù)據(jù)同步周期較短，只有約125 μ s，消隙響應(yīng)速度快、精度高。
[0027](3)主驅(qū)動器與從驅(qū)動器實時交換、平均電流參考值，保證兩個電機出力均衡。
【附圖說明】
[0028]圖1顯示本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置的連接示意圖。
[0029]圖2顯示本實用新型的RPDC電氣同步消隙裝置中主驅(qū)動器及從驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]元件標號說明
[0031]1 主電機
[0032]2 從電機
[0033]3 主驅(qū)動器
[0034]31位置控制模塊
[0035]32第一速度控制模塊
[0036]4 從驅(qū)動器
[0037]41工藝調(diào)節(jié)模塊
[0038]42第二速度控制模塊
[0039]5 同步卡
【具體實施方式】
[0040]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0041]請參閱圖1至圖2需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構(gòu)想，雖圖示中僅顯示與本實用新型中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0042]請參閱圖1至圖2，本實用新型提供一種RPDC電氣同步消隙裝置，所述RPDC電氣同步消隙裝置包括:主電機1、從電機2、主驅(qū)動器3及從驅(qū)動器4 ;所述主電機1與所述主驅(qū)動器3電連接，所述從電機2與所述從驅(qū)動器4電連接；所述主驅(qū)動器3與所述從驅(qū)動器4電連接，并實時交換同步消隙參數(shù)。
[0043]作為示例，所述主驅(qū)動器3及所述從驅(qū)動器4內(nèi)均設(shè)有同步卡5，所述主驅(qū)動器3及所述從驅(qū)動器4通過所述同步卡5實現(xiàn)電連接，并通過所述同步卡5實時交換同步消隙參數(shù)。
[0044]作為示例，所述RPDC電氣同步消隙裝置還包括齒輪(未示出)及齒條(未示出)或齒圈(未示出)；所述主電機1及所述從電機2適于驅(qū)動與其對應(yīng)的所述齒輪與所述齒條或齒圈嗤合。
[0045]作為示例，所述主電機1及所述從電機2可以均為伺服電機，所述主驅(qū)動器3及所述從驅(qū)動器4可以均為伺服驅(qū)動器。
[0046]作為示例，所述從驅(qū)動器4內(nèi)還設(shè)有工藝調(diào)節(jié)模塊41，所述工藝調(diào)節(jié)模塊41與所述主驅(qū)動器3電連接；所述工藝調(diào)節(jié)模塊41適于補償兩臺驅(qū)動器之間的電流差。
[0047]作為示例，請參閱圖2，所述主驅(qū)動器3內(nèi)設(shè)有位置控制模塊31及第一速度控制模塊32，所述從驅(qū)動器4內(nèi)設(shè)有第二速度控制模塊42。所述位置控制模塊31適于根據(jù)所述主驅(qū)動器3的實際位置與參考位置得到參考速度值；所述第一速度控制模塊32及所述第二速度控制模塊42的輸入端與所述位置控制模塊31的輸出端電連接，適于根據(jù)各自的實際速度值與所述參考速度值之差分別得到第一力矩電流參考值及第二力矩電流參考值；所述工藝調(diào)節(jié)模塊41的輸入端與所述第一速度控制模塊32及所述第二速度控制模塊42的輸出端電連接，且所述工藝調(diào)節(jié)模塊41的輸出端與所述第二速度控制模塊42的輸入端電連接，適于將所述第一力矩電流參考值及所述第二力矩電流參考值進行