[發明專利]一種三坐標測量機的運動控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710564539.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107192361A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 黃衛東;詹朝強;黃曉偉;陳廣宇
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04;G05B19/042
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙)35212
• 代理人: 宋連梅

1.一種三坐標測量機的運動控制系統，其特征在于：所述運動控制系統包括PC機、運動控制器、脈沖轉換器、X軸伺服驅動器、Y軸伺服驅動器、Z軸伺服驅動器、X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機、三坐標測量機、傳感器、低速光電耦合器及高速光電耦合器，所述運動控制器分別與PC機、脈沖轉換器、低速光電耦合器及高速光電耦合器連接，所述脈沖轉換器分別與X軸伺服驅動器、Y軸伺服驅動器及Z軸伺服驅動器連接，所述X軸伺服驅動器通過X軸伺服電機連接至三坐標測量機，所述Y軸伺服驅動器通過Y軸伺服電機連接至三坐標測量機，所述Z軸伺服驅動器通過Z軸伺服電機連接至三坐標測量機，所述傳感器分別與X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機、低速光電耦合器及高速光電耦合器連接。

2.如權利要求1所述的一種三坐標測量機的運動控制系統，其特征在于：所述運動控制系統還包括驅動狀態輸出電路及狀態指示燈，所述狀態指示燈通過驅動狀態輸出電路連接至運動控制器。

3.如權利要求1所述的一種三坐標測量機的運動控制系統，其特征在于：所述運動控制器的型號為APAX-5580。

4.如權利要求1所述的一種三坐標測量機的運動控制系統，其特征在于：所述脈沖轉換器的型號為SA1400。

5.如權利要求1所述的一種三坐標測量機的運動控制系統，其特征在于：所述傳感器為光柵尺或編碼器。

6.一種三坐標測量機的運動控制方法，其特征在于：所述運動控制方法需提供如權利要求1所述的一種三坐標測量機的運動控制系統，所述運動控制方法具體包括如下步驟：

步驟1、所述PC機通過串行總線與運動控制器連接進行通信，所述PC機發送控制指令給運動控制器；

步驟2、所述運動控制器接收到該控制指令后，產生對應的驅動脈沖信號和方向脈沖信號發送給所述脈沖轉換器；

步驟3、所述脈沖轉換器接收到驅動脈沖信號和方向脈沖信號后，將其轉換成驅動數字信號，并發送給對應的X軸伺服驅動器、Y軸伺服驅動器、Z軸伺服驅動器；

步驟4、所述X軸伺服驅動器、Y軸伺服驅動器、Z軸伺服驅動器接收到驅動數字信號后，分別驅動X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機轉動，完成相應的機械動作，從而帶動所述三坐標測量機三個軸的運動；

步驟5、所述傳感器采集X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機的通用輸出信號和外部反饋信號，并發送給低速光電耦合器和高速光電耦合器；

步驟6、所述低速光電耦合器接收通用輸出信號，并進行濾波后發送給運動控制器；所述高速光電耦合器接收外部反饋信號，并進行電氣隔離后發送給運動控制器

步驟7、所述運動控制器通過通用輸出信號和外部反饋信號將三坐標測量機的實時狀態反饋給PC機，以便PC機進行調度。

7.如權利要求6所述的一種三坐標測量機的運動控制方法，其特征在于：所述運動控制器輸出脈沖有兩種模式：定長脈沖輸出模式和連續脈沖輸出模式，通過設置運動控制器中的寄存器來選擇相應的脈沖輸出模式。

8.如權利要求6所述的一種三坐標測量機的運動控制方法，其特征在于：所述PC機與運動控制器之間的通訊方式是通過USB總線進行USB通訊。

9.如權利要求6所述的一種三坐標測量機的運動控制方法，其特征在于：所述通用輸出信號包括限位開關信號、到位信號、服警信號和緊急開關信號，所述外部反饋信號包括故障信號、電機運行參數信號和環境溫度信號。