[實(shí)用新型]一種三坐標(biāo)測量機(jī)的運(yùn)動控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720839766.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN206959819U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹朝強(qiáng);黃衛(wèi)東;黃曉偉;陳廣宇
• 申請（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04;G05B19/042
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙)35212
• 代理人: 宋連梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種三坐標(biāo)測量機(jī)，具體涉及一種三坐標(biāo)測量機(jī)的運(yùn)動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

運(yùn)動控制器是通過對以電機(jī)驅(qū)動的目標(biāo)裝置或設(shè)備(如：三坐標(biāo)測量機(jī))進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使其按照預(yù)期的作業(yè)軌跡進(jìn)行運(yùn)動的控制裝置。它是電子、機(jī)械制造業(yè)的核心技術(shù)裝備。從與主控計算機(jī)的數(shù)據(jù)通信方式來分，目前運(yùn)動控制器主要分為兩類：一是基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)并行總線(如PCI、ISA總線)的運(yùn)動控制器，二是基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行總線(如USB、RS-232、Ethernet等)的運(yùn)動控制器。前者通常做成運(yùn)動控制卡，通過“金手指”(即內(nèi)存條的金黃色導(dǎo)電觸片，電腦硬件，如：內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間、顯卡與顯卡插槽等)與主控計算機(jī)的主板擴(kuò)展槽物理連接，并與主控計算機(jī)共電源。后者通常做成獨(dú)立控制器，通過“串行通信電纜”與主控計算機(jī)連接，由于它在結(jié)構(gòu)上與主控計算機(jī)完全脫離，所以又稱獨(dú)立式運(yùn)動控制器。實(shí)踐表明，基于并行總線的運(yùn)動控制器存在以下不足：(1)運(yùn)動控制卡不能脫離主控計算機(jī)的主板，易受電磁輻射干擾；(2)運(yùn)動控制卡與主控計算機(jī)共電源，易產(chǎn)生電源耦合，特別是影響模擬控制(DAC)輸出的控制精度；(3)運(yùn)動控制卡通過“金手指”與主控計算機(jī)并行總線作機(jī)械接觸連接，易產(chǎn)生接觸不良，使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定；(4)運(yùn)動控制卡(或主控計算機(jī))與伺服驅(qū)動器之間需要相對較長的電纜連接，易受環(huán)境影響，并存在丟失脈沖，各軸運(yùn)動定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。上述不足已引起世界各大運(yùn)動控制器廠商的廣泛關(guān)注。

控制三坐標(biāo)測量機(jī)的運(yùn)動控制器通常是采用并行總線的運(yùn)動控制卡，并采用開環(huán)方式進(jìn)行運(yùn)動控制，這種方式只是從PC機(jī)到運(yùn)動控制卡的單向傳輸，并不能將三坐標(biāo)測量機(jī)的信息反饋給運(yùn)動控制卡，再到主控計算機(jī)，從而主控計算機(jī)就不能通過控制該運(yùn)動控制卡來調(diào)整三坐標(biāo)測量機(jī)的位置，就容易存在丟失脈沖、三坐標(biāo)測量機(jī)各軸運(yùn)動定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

而基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行總線的運(yùn)動控制器，USB總線因其具有著即插即用、支持熱插拔、性價比高、可擴(kuò)展多達(dá)127個被控設(shè)備等諸多ISA和PCI總線所不及的優(yōu)點(diǎn)而得以迅速發(fā)展。

二十世紀(jì)九十年代以來，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入了基于PC的第六代數(shù)控技術(shù)階段，特別是“PC+運(yùn)動控制器”的開放式數(shù)控技術(shù)已成為當(dāng)今主要方向。而基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的開放式運(yùn)動控制器仍然是市場發(fā)展的主流。因此，研制一種基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的開放式運(yùn)動控制器是很有必要的。

中國發(fā)明專利申請CN106444535A公開了一種運(yùn)動控制器及控制方法,具體地，涉及一種運(yùn)動控制器及控制方法，包括運(yùn)動控制器本體、1-8個擴(kuò)展模塊和擴(kuò)展連線，所述的擴(kuò)展連線包括數(shù)據(jù)讀寫連線、數(shù)據(jù)傳遞連線和使能連線，數(shù)據(jù)讀寫連線一方面連接至運(yùn)動控制器本體，另一方面分別連接至各個擴(kuò)展模塊；數(shù)據(jù)傳遞連線包括數(shù)據(jù)0-數(shù)據(jù)7傳遞連線，數(shù)據(jù)傳遞連線為雙向信號線，一方面連接至運(yùn)動控制器本體，另一方面分別連接至各個擴(kuò)展模塊；使能連線用于串聯(lián)運(yùn)動控制器本體和各個擴(kuò)展模塊。該發(fā)明是采用基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)并行總線的運(yùn)動控制器，由于運(yùn)動控制器本身所帶得資源有限，使外接模塊與運(yùn)動控制器匹配性不好、價格昂貴、系統(tǒng)復(fù)雜不穩(wěn)定等問題。同時，在很多的應(yīng)用場合還需要借助一些額外的模塊才能完成系統(tǒng)的應(yīng)用。

中國實(shí)用新型專利申請CN201955650U公開了一種三坐標(biāo)運(yùn)動控制器，涉及單片機(jī)及電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種簡易定位控制的三坐標(biāo)運(yùn)動控制器。包括控制盒、電路板、人機(jī)操作界面、手搖脈沖發(fā)生器MPG和控制電路，人機(jī)操作界面具有LED顯示屏和控制按鍵，人機(jī)操作界面和手搖脈沖發(fā)生器MPG設(shè)置在控制盒上，電路板安裝在控制盒內(nèi)，控制電路裝配在電路板上，控制電路包括單片機(jī)、輸入信號電路部分、輸出信號電路部分、手搖脈沖發(fā)生器MPG控制電路部分、LED顯示及按鍵電路部分和串行通訊接口電路部分，各部分均為獨(dú)立的功能模塊，單片機(jī)電路與其它各部分功能電路模塊之間通過系統(tǒng)總線相連。該實(shí)用新型是采用基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)并行總線的運(yùn)動控制器，只能實(shí)現(xiàn)極少數(shù)的運(yùn)動控制功能，在自行運(yùn)動功能中缺乏圓弧插補(bǔ)的定位，無法達(dá)到運(yùn)動軌跡控制準(zhǔn)確要求。