專利名稱：一種實現機械同步控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設備同步控制技術，具體地說是一種實現機械同步的控制方法。
背景技術：
為提高機械加工質量，常常應用設備的同步控制。如在汽車制造行業(yè)中，為減少整車質量，采用激光焊接設備來焊接不同厚度的鋼板，但由于鋼板質量的差異及剪切中的誤差，會不可避免地出現錯配現象，影響焊縫質量。為了避免上述現象的出現，采用了碾壓輪與支撐輪的同步運行的技術方案，但由于設備機械間隙的存在，往復運行中碾壓輪和支撐輪的位置會發(fā)生偏差現象，從而影響碾壓質量。又如，需要高精度定位的龍門機構機床，要求兩端機構同步運行，而在實際應用中很難保證，影響了加工質量。

發(fā)明內容
針對現有技術中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可克
服機械間隙的實現機械同步的控制方法。 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是 本發(fā)明一種實現機械同步的控制方法，其特征在于包括以下步驟 為需要同步的設備提供相同型號的伺服電機，并設定相同的參數； 為上述各伺服電機提供型號及各技術參數相同的機械傳動裝置； 為上述伺服電機提供可輸出相同頻率及相同個數的脈沖信號源； 控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行。 所述控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行包括以下步驟
分別在各機械傳動裝置中安裝光柵尺，用于各測量機械傳動裝置的直線位移量；
將上述各光柵尺的脈沖信號反饋至各自伺服電機的控制器中，代替伺服電機編碼器的脈沖反饋信號。 本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點 1.同步控制精度高。本發(fā)明方法在需要同步運行的不同設備間實現了高精度的同步運行控制，提高了機械加工質量及效率； 2.實現簡單、容易。本發(fā)明方法在不增加機械加工精度的條件下可以實現高精度
的同步運動控制；工作穩(wěn)定、可靠，結構簡單，便于加工制造，經濟效果明顯； 3.應用廣泛。本發(fā)明方法可以廣泛應用于其他需要高精度位置同步控制的領域，
如應用于機械加工行業(yè)中需要高精度定位的龍門機構。


圖1為本發(fā)明的第1個實施例示意 圖2為本發(fā)明的第2個實施例示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，本實施例以激光焊接設備為例。 在對鋼板進行焊接時，為減少錯配、提高焊縫質量，需對鋼板進行碾壓，則要求激
光焊接設備中的碾壓輪和支撐輪同步運行。本發(fā)明方法采用以下技術方案 首先，為需要同步的激光焊接設備提供相同型號的碾壓輪伺服電機及支撐輪伺服
電機，并設定相同的參數；本實施例中兩臺伺服電機的型號為MDMA152D1D，驅動器型號為
MDDA153DA1 ;并對上述兩臺伺服電機的技術參數做相同的設定，包括控制參數選擇；絕對
值編碼設定；位置環(huán)增益；速度環(huán)增益；速度環(huán)積分時間常數；速度前饋；指令脈沖分倍頻
設定；指令脈沖邏輯取反；指令脈沖輸入方式選擇；定位完成范圍； 其次，為上述各伺服電機提供型號及各技術參數相同的機械傳動裝置； 本實施例通過兩臺伺服電機分別驅動碾壓輪絲杠及支撐輪絲杠分別在各
自導軌上運動，其中碾壓輪絲杠及支撐輪絲杠均采用臺灣HIWIN滾珠絲杠，型號為
R32-5T3-FSI-1400-005 ; 再次，為上述兩臺伺服電機提供可輸出相同頻率及相同個數的脈沖信號源；脈沖頻率決定伺服電機的運行速度，脈沖個數決定絲杠的移動距離，根據工件需要可隨時調整，但要保證兩臺伺服電機接受的脈沖一致。本實施例采用三菱PLC定位模塊QD75D2作為信號源，其輸出脈沖頻率及脈沖個數均可調。 最后通過信號源的開啟及關閉控制上述碾壓輪伺服電機及支撐輪伺服電機帶動各自的機械傳動裝置即絲杠同步運行。 由于機械間隙的存在，不可避免地影響同步運行效果，為彌補上述不足，本發(fā)明方法采用了以下技術方案 分別在各機械傳動裝置中安裝高精度光柵尺，用于各測量機械傳動裝置的直線位
移量；即將光柵尺與絲杠平行安裝，絲杠上滑塊的運行情況通過光柵尺檢測； 將上述各光柵尺的脈沖信號反饋至各自伺服電機的伺服電機驅動器中，代替伺服
電機編碼器的脈沖反饋信號。 采用高精度光柵尺，利用光柵尺輸出的脈沖信號來替代伺服電機的編碼器信號作
為反饋信號，也就是將伺服電機轉動的反饋信號變成直線的位移反饋信號，從而彌補了機
械間隙的影響。通過碾壓輪碾壓拼焊鋼板，減少了錯配現象，同時避免鋼板出現凹凸不平的
現象而影響焊接質量及機械強度，也提高焊縫質量，同時由于鋼板受到碾壓變薄，因而可以
提高焊接速度及效率。 實施例2 如圖2所示，本實施例以高精度龍門機床設備為例。 在對工件進行高精度加工時，為減少誤差、提高加工精度及質量，需對龍門行走時高度同步，本發(fā)明方法采用以下技術方案 首先，為需要同步的龍門機床設備的龍門兩端提供相同型號的伺服電機，并設定相同的參數；本實施例中兩臺伺服電機的型號為MDMA152D1D，驅動器型號為MDDA153DA1 ;并對上述兩臺伺服電機設定以下相同的技術參數控制參數選擇；絕對值編碼設定了 ；位置環(huán)增益；速度環(huán)增益；速度環(huán)積分時間常數；速度前饋；指令脈沖分倍頻設定；指令脈沖邏輯取反；指令脈沖輸入方式選擇；定位完成范圍。 其次，為上述各伺服電機提供型號及各技術參數相同的機械傳動裝置； 本實施例中通過兩臺伺服電機分別驅動齒輪齒條，使龍門在導軌上運動； 再次，為上述兩臺伺服電機提供可輸出相同頻率及相同個數的脈沖信號源；脈沖
頻率決定伺服電機的運行速度，脈沖個數決定絲杠的移動距離，根據工件需要可隨時調整，
但要保證兩臺伺服電機接受的脈沖一致。本實施例采用三菱PLC定位模塊QD75D2作為信
號源，其輸出脈沖頻率及脈沖個數均可調。 最后通過信號源的開啟及關閉控制上述龍門機構兩端的兩臺伺服電機帶動各自的機械傳動裝置即齒輪齒條同步運行。 由于機械間隙的存在，不可避免地影響同步運行效果，為彌補上述不足，本發(fā)明方法采用了以下技術方案 分別在各機械傳動裝置中安裝高精度光柵尺，用于各測量機械傳動裝置的直線位
移量；即將光柵尺與齒輪齒條平行安裝，齒條的運行情況通過光柵尺檢測； 將上述各光柵尺的脈沖信號反饋至各自伺服電機的伺服電機驅動器中，代替伺服
電機編碼器的脈沖反饋信號。 利用高精度光柵尺輸出的脈沖信號來替代伺服電機的編碼器信號作為反饋信號，也就是將伺服電機轉動的反饋信號變成直線的位移反饋信號，從而彌補了機械間隙的影響。
權利要求
一種實現機械同步的控制方法，其特征在于包括以下步驟為需要同步的設備提供相同型號的伺服電機，并設定相同的參數；為上述各伺服電機提供型號及各技術參數相同的機械傳動裝置；為上述伺服電機提供可輸出相同頻率及相同個數的脈沖信號源；控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行。
2. 按權利要求1所述的實現機械同步的控制方法，其特征在于所述控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行包括以下步驟分別在各機械傳動裝置中安裝光柵尺，用于各測量機械傳動裝置的直線位移量；將上述各光柵尺的脈沖信號反饋至各自伺服電機的控制器中，代替伺服電機編碼器的脈沖反饋信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實現機械同步的控制方法，包括以下步驟為需要同步的設備提供相同型號的伺服電機，并設定相同的參數；為上述各伺服電機提供型號及各技術參數相同的機械傳動裝置；為上述伺服電機提供可輸出相同頻率及相同個數的脈沖信號源；控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行所述控制上述各伺服電機帶動各自的機械傳動裝置同步運行包括以下步驟分別在各機械傳動裝置中安裝光柵尺，用于各測量機械傳動裝置的直線位移量；將上述各光柵尺的脈沖信號反饋至各自伺服電機的控制器中，代替伺服電機編碼器的脈沖反饋信號。本發(fā)明在需要同步運行的不同設備間實現了高精度的同步運行控制，提高了機械加工質量及效率；實現簡，應用廣泛。
文檔編號H02P5/48GK101770238SQ20081023024
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2008年12月26日
發(fā)明者劉勇, 徐永利, 李仕海, 李峰 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所