[發(fā)明專利]用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710060085.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN106840225B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳新度;鄧宏光;陳新;王晗;張莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/353
• 分類號(hào): G01D5/353
• 代理公司: 44205 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 胡輝;鄭澤萍<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=

1.用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)，所述絕對(duì)式光柵尺的光柵尺讀數(shù)頭安裝在載體平臺(tái)上，其特征在于，包括補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)和振動(dòng)補(bǔ)償控制子系統(tǒng)，所述光柵尺讀數(shù)頭通過補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)安裝在載體平臺(tái)上，所述振動(dòng)補(bǔ)償控制子系統(tǒng)用于讀取載體平臺(tái)的振動(dòng)反饋信號(hào)以及載體平臺(tái)所處數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)后，計(jì)算獲得相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償指令，進(jìn)而對(duì)補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償；

所述補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)包括多個(gè)減震組件，各所述減震組件包括凸耳式安裝座、可調(diào)剛度氣囊、壓電致動(dòng)模塊和用于對(duì)可調(diào)剛度氣囊進(jìn)行剛度調(diào)整的氣囊剛度預(yù)調(diào)器，所述振動(dòng)補(bǔ)償控制子系統(tǒng)與壓電致動(dòng)模塊連接，所述凸耳式安裝座懸掛安裝于載體平臺(tái)上；所述可調(diào)剛度氣囊和壓電致動(dòng)模塊依次疊加后安裝在凸耳式安裝座上，實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵尺讀數(shù)頭的支撐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)補(bǔ)償控制子系統(tǒng)包括補(bǔ)償控制模塊、X向振動(dòng)傳感器、Y向振動(dòng)傳感器、Z向振動(dòng)傳感器、功率放大器和用于讀取數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)并發(fā)送到補(bǔ)償控制模塊的NC接口模塊，所述X向振動(dòng)傳感器、Y向振動(dòng)傳感器和Z向振動(dòng)傳感器分別用于采集載體平臺(tái)的X向、Y向和Z向的振動(dòng)信號(hào)后發(fā)送到補(bǔ)償控制模塊，所述補(bǔ)償控制模塊用于讀取載體平臺(tái)的X向、Y向和Z向的振動(dòng)信號(hào)以及載體平臺(tái)所處數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)后，計(jì)算獲得相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償指令，進(jìn)而輸出到功率放大器，驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)模塊產(chǎn)生相應(yīng)的位移輸出從而改變可調(diào)剛度氣囊的壓縮量，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償。

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

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣囊承載腔用于實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵尺讀數(shù)頭的支撐，所述壓電致動(dòng)模塊置于壓力調(diào)整腔的上方并共同設(shè)置于氣囊剛度預(yù)調(diào)器內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓電致動(dòng)模塊置于氣囊承載腔的上方并共同實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵尺讀數(shù)頭的支撐，所述壓力調(diào)整腔設(shè)置于氣囊剛度預(yù)調(diào)器內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述減震組件對(duì)光柵尺讀數(shù)頭的支撐方式為軸對(duì)稱支撐、正三角形支撐或四角對(duì)稱支撐。

7.用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制方法，其特征在于，包括步驟：

采集載體平臺(tái)的振動(dòng)反饋信號(hào)以及載體平臺(tái)所處數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)；

根據(jù)獲取的振動(dòng)反饋信號(hào)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，計(jì)算獲得相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償指令，進(jìn)而對(duì)補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償；

所述根據(jù)獲取的振動(dòng)反饋信號(hào)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，計(jì)算獲得相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償指令，進(jìn)而對(duì)補(bǔ)償式安裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟襟E，其具體為：

根據(jù)獲取的振動(dòng)反饋信號(hào)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，計(jì)算獲得相應(yīng)的對(duì)光柵尺讀數(shù)頭的振動(dòng)補(bǔ)償指令，進(jìn)而將振動(dòng)補(bǔ)償指令輸出至功率放大器，通過振動(dòng)補(bǔ)償指令驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)模塊改變可調(diào)剛度氣囊的壓縮量，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于絕對(duì)式光柵尺的一體化振動(dòng)控制方法，其特征在于，所述采集載體平臺(tái)的振動(dòng)反饋信號(hào)以及載體平臺(tái)所處數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，其具體為：

采用振動(dòng)傳感器采集載體平臺(tái)的X向、Y向和Z向的振動(dòng)信號(hào)，同時(shí)通過NC接口模塊讀取數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制指令后轉(zhuǎn)譯為運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。