[發明專利]CRTS-III型軌道板模具清理裝置的電機驅動同步及消隙控制方法

有效

• 申請號: 201811561636.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109936312B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 周兆春;榮慧明;王洪波;曹鳳潔;劉秋晨;吳穎強;李備備;阮濤
• 申請（專利權）人: 中鐵十四局集團房橋有限公司
• 主分類號: H02P5/00
• 分類號: H02P5/00;H02P5/50
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 劉湘舟;宋元松

本發明公開了一種CRTS?III型軌道板模具清理裝置的四電機驅動同步及消隙控制方法，包括以下步驟：構建四電機驅動系統電氣連接結構，將四臺電機分為兩組，其中，每組中的兩臺電機分別驅動主控軸和被控軸；在插補運算處理階段，將控制器運動控制中的插補運算分離，以便將插補運算劃分為粗插補和精插補兩部分；在同步及消隙控制階段，對于雙軸同步控制，采用雙軸并行同步控制方法，控制對象為兩組軸中的主控軸；以及對于消隙控制，采用雙電機驅動消隙控制方法，控制對象為每組電機所驅動的主控軸和被控軸。本發明的控制方法具有良好的同步效果和消隙效果，同時具有充足的驅動力和靈活開放的控制方式。

技術領域

本發明是關于設備運行控制的數字控制技術領域，特別是關于一種CRTS-III型軌道板模具清理裝置的四電機驅動同步及消隙控制方法。

背景技術

隨著我國高鐵技術的發展，CRTS-III型軌道板的生產已經由臺座法逐步向流水機組法過渡，全面的自動化生產已經得到了應用。在軌道板生產過程中，針對軌道板脫模后模具內有水泥殘渣遺留和每次打板前軌道板清洗的需求，現有生產模式需人工清理，時間長而且勞工強度較大且粉塵對人體傷害較大。在智能制造新模式中，模具清理工位由封閉清理室、模具定位系統、多軸桁架機器人系統、末端毛刷清理系統、除塵系統、安全防護報警六系統組成。在生產線上采用智能模具清理機器人，采用智能自動化方式完成模具在生產線的無人清理工作。因為模具清理裝置需要較大的力來實現清理功能，一般采用龍門移動平臺來實現重載清理裝置的平穩運行。

目前重載龍門移動平臺的傳動方式主要有兩種：一種是滾珠絲杠傳動方式，即采用單臺電機加上單個滾珠絲杠傳動的單邊驅動形式或者雙電機加上雙滾珠絲杠的雙邊驅動形式。其中單軸單邊驅動很難將驅動力龍門移動平臺的重心，其產生的不對稱的驅動力會造成絲杠的彎曲變形而影響系統的定位精度。另一種傳動方式是齒輪齒條傳動方式。在該傳動方式下，齒條位于工作臺兩側對稱放置，電機通過驅動兩邊的齒輪共同驅動工作臺的運動。若采用雙電機驅動，即每側緊使用一臺電機驅動齒輪，系統在換向時，由于齒輪與齒條之間存在齒輪的側向間隙，會使進給運動反向滯后，從而影響傳動精度。若采用四臺電機驅動，即每側使用兩臺電機驅動兩個齒輪同時與齒條嚙合傳動，若能使兩齒輪的輪齒分別與齒條輪齒的相反兩側相接觸，則可消除反向傳動側隙。因此如何在確保消除齒輪與齒條之間齒側間隙的同時，并使重載龍門移動平臺兩側的位移量保持同步，是需要解決的關鍵問題。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種CRTS-III型軌道板模具清理裝置的四電機驅動同步及消隙控制方法，其能夠克服現有技術的上述缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種CRTS-III型軌道板模具清理裝置的四電機驅動同步及消隙控制方法，包括以下步驟：

構建四電機驅動系統電氣連接結構，將四臺電機分為兩組，其中，每組中的兩臺電機分別驅動主控軸和被控軸；

在插補運算處理階段，將控制器運動控制中的插補運算分離，以便將插補運算劃分為粗插補和精插補兩部分；

在同步及消隙控制階段，對于雙軸同步控制，采用雙軸并行同步控制方法，控制對象為兩組軸中的主控軸；以及

對于消隙控制，采用雙電機驅動消隙控制方法，控制對象為每組電機所驅動的主控軸和被控軸。

在一優選的實施方式中，電氣連接結構采用實時以太網總線以菊花鏈的形式將設備控制器與四套伺服驅動器和電機連接在一起，并將四套伺服驅動器和電機劃分為第一組伺服驅動器和電機和第二組伺服驅動器和電機，其中，位于龍門移動平臺同側的兩套伺服驅動器和電機被劃分為同一組。

在一優選的實施方式中，粗插補的插補周期與原開放式設備控制器的插補周期保持一致。