[發(fā)明專利]基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310373064.1
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103433805A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何敏佳;戴朝永;何理;張軍;王衎;吳世磊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州數(shù)控設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;B23Q15/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量裝置，包括CNC控制裝置和伺服驅(qū)動裝置，所述CNC控制裝置通過伺服驅(qū)動裝置與傳動機械裝置連接，其特征在于，所述CNC控制裝置中包括圓度指令發(fā)送模塊、圓度誤差測量裝置和圖形顯示模塊，所述圓度誤差測量裝置包括依次連接的數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、圓度分析模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊；

所述圓度指令發(fā)送模塊和圓度誤差測量裝置的數(shù)據(jù)輸入模塊連接，所述數(shù)據(jù)輸入模塊和圓度指令發(fā)送模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)總線與伺服驅(qū)動裝置連接；所述CNC裝置通過工業(yè)以太網(wǎng)總線與伺服驅(qū)動裝置之間實現(xiàn)通信；

所述圓度誤差測量裝置的數(shù)據(jù)輸出模塊和圓度指令發(fā)送模塊分別與圖形顯示模塊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量裝置，其特征在于，所述伺服驅(qū)動裝置包括依次連接的位置控制器、速度控制器、電流控制器、功率放大器、伺服電機以及反饋檢測裝置，CNC控制裝置中圓度指令發(fā)送模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)總線與位置控制器連接，將圓度指令發(fā)送給位置控制器，所述伺服驅(qū)動裝置通過伺服電機與傳動機械裝置連接；

所述伺服電機通過反饋檢測裝置分別與位置控制器的輸入端及速度控制器的輸入端連接，將傳動機械裝置位置信息及伺服電機運轉(zhuǎn)速度信息反饋給位置控制器及速度控制器，所述功率放大器的輸出端與電流控制器的輸入端連接，將功率放大器輸出的電流參數(shù)值反饋給電流控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量裝置，其特征在于，所述伺服驅(qū)動裝置包括依次連接的位置控制器、速度控制器、電流控制器、功率放大器、伺服電機和第一反饋檢測裝置；CNC控制裝置中圓度指令發(fā)送模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)總線與位置控制器連接，將圓度指令發(fā)送給位置控制器，所述伺服驅(qū)動裝置通過伺服電機與傳動機械裝置連接；

所述伺服電機通過第一反饋檢測裝置與速度控制器的輸入端連接，將速度信息反饋給速度控制器，所述功率放大器的輸出端與電流控制器的輸入端連接，將功率放大器輸出的電流參數(shù)值反饋給電流控制器；

傳動機械裝置還連接有第二反饋檢測裝置，傳動機械裝置通過第二反饋檢測裝置與位置控制器的輸入端連接，通過第二反饋檢測裝置將傳動機械裝置的位置信息反饋給位置控制器。

4.基于權(quán)利要求2或3所述的圓度誤差測量裝置的基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）通過工業(yè)以太網(wǎng)總線把伺服驅(qū)動裝置當前經(jīng)過優(yōu)化后的伺服參數(shù)信息下載到CNC控制裝置；

（2）進入CNC控制裝置圓度誤差測量人機界面；

（3）設(shè)定圓度誤差測量的各項參數(shù)值；

（4）判斷當前輸入的參數(shù)值是否符合數(shù)據(jù)范圍，如果是，執(zhí)行步驟（5），如果否，執(zhí)行步驟（3）；

（5）CNC控制裝置運行當前選擇的圓度指令，控制傳動機械裝置運動，CNC控制裝置通過工業(yè)以太網(wǎng)總線實時采集傳動機械裝置位置信息；

（6）CNC控制裝置根據(jù)采集到的傳動機械裝置位置信息，自動計算傳動機械裝置所運動的圓的圓心點及分析出該圓上的點，然后計算出該圓與理論圓的圓度誤差數(shù)據(jù)；

（7）CNC控制裝置根據(jù)圓度誤差數(shù)據(jù)在圓度誤差測量人機界面上顯示出圓度誤差分布圖；

（8）根據(jù)圓度誤差數(shù)據(jù)及圓度誤差分布圖形得出傳動機械裝置響應的同步性和響應的速度，判斷當前圓度誤差是否在規(guī)定要求范圍內(nèi)，如果是，執(zhí)行步驟（10），如果否，執(zhí)行步驟（9）；

（9）對伺服驅(qū)動裝置的伺服參數(shù)進行優(yōu)化，執(zhí)行步驟（1）；

（10）調(diào)試成功，圓度誤差測量結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量方法，其特征在于，所述步驟（3）中圓度誤差測量的各項參數(shù)值分別是測試平面、圓的方向、采樣周期、圓半徑、進給速度、放大倍數(shù)；其中采樣周期根據(jù)圓半徑及進給速度設(shè)定，半徑越大，采樣周期應越長；進給速度越慢，采樣周期越長；放大倍數(shù)是指圓弧顯示的分辨率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)總線的圓度誤差測量方法，其特征在于，所述圓度誤差測量的各項參數(shù)值的數(shù)據(jù)范圍分別是測試平面為G17、G18或G19，圓的方向為G02或G03，采樣周期為1～10ms，圓半徑為1～1000mm，進給速度為1～9999mm/min，放大倍數(shù)為1～9999。