[發明專利]用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710060085.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106840225B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 陳新度;鄧宏光;陳新;王晗;張莉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 胡輝;鄭澤萍<國際申請>=<國際公布>=

1.用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，所述絕對式光柵尺的光柵尺讀數頭安裝在載體平臺上，其特征在于，包括補償式安裝機構和振動補償控制子系統，所述光柵尺讀數頭通過補償式安裝機構安裝在載體平臺上，所述振動補償控制子系統用于讀取載體平臺的振動反饋信號以及載體平臺所處數控機床的運動學參數后，計算獲得相應的振動補償指令，進而對補償式安裝機構實現振動補償；

所述補償式安裝機構包括多個減震組件，各所述減震組件包括凸耳式安裝座、可調剛度氣囊、壓電致動模塊和用于對可調剛度氣囊進行剛度調整的氣囊剛度預調器，所述振動補償控制子系統與壓電致動模塊連接，所述凸耳式安裝座懸掛安裝于載體平臺上；所述可調剛度氣囊和壓電致動模塊依次疊加后安裝在凸耳式安裝座上，實現對光柵尺讀數頭的支撐。

2.根據權利要求1所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，其特征在于，所述振動補償控制子系統包括補償控制模塊、X向振動傳感器、Y向振動傳感器、Z向振動傳感器、功率放大器和用于讀取數控機床的運動學參數并發送到補償控制模塊的NC接口模塊，所述X向振動傳感器、Y向振動傳感器和Z向振動傳感器分別用于采集載體平臺的X向、Y向和Z向的振動信號后發送到補償控制模塊，所述補償控制模塊用于讀取載體平臺的X向、Y向和Z向的振動信號以及載體平臺所處數控機床的運動學參數后，計算獲得相應的振動補償指令，進而輸出到功率放大器，驅動壓電致動模塊產生相應的位移輸出從而改變可調剛度氣囊的壓縮量，實現振動補償。

3.根據權利要求1所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，其特征在于，所述可調剛度氣囊，包括阻尼縱隔和由阻尼縱隔分割獲得的壓力調整腔和氣囊承載腔，所述阻尼縱隔上設有用于連通壓力調整腔和氣囊承載腔的阻尼通道。

4.根據權利要求3所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，其特征在于，所述氣囊承載腔用于實現對光柵尺讀數頭的支撐，所述壓電致動模塊置于壓力調整腔的上方并共同設置于氣囊剛度預調器內。

5.根據權利要求4所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，其特征在于，所述壓電致動模塊置于氣囊承載腔的上方并共同實現對光柵尺讀數頭的支撐，所述壓力調整腔設置于氣囊剛度預調器內。

6.根據權利要求1所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制系統，其特征在于，多個所述減震組件對光柵尺讀數頭的支撐方式為軸對稱支撐、正三角形支撐或四角對稱支撐。

7.用于絕對式光柵尺的一體化振動控制方法，其特征在于，包括步驟：

采集載體平臺的振動反饋信號以及載體平臺所處數控機床的運動學參數；

根據獲取的振動反饋信號和運動學參數，計算獲得相應的振動補償指令，進而對補償式安裝機構實現振動補償；

所述根據獲取的振動反饋信號和運動學參數，計算獲得相應的振動補償指令，進而對補償式安裝機構實現振動補償的步驟，其具體為：

根據獲取的振動反饋信號和運動學參數，計算獲得相應的對光柵尺讀數頭的振動補償指令，進而將振動補償指令輸出至功率放大器，通過振動補償指令驅動壓電致動模塊改變可調剛度氣囊的壓縮量，實現振動補償。

8.根據權利要求7所述的用于絕對式光柵尺的一體化振動控制方法，其特征在于，所述采集載體平臺的振動反饋信號以及載體平臺所處數控機床的運動學參數，其具體為：

采用振動傳感器采集載體平臺的X向、Y向和Z向的振動信號，同時通過NC接口模塊讀取數控機床的運動控制指令后轉譯為運動學參數。