[發明專利]實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202211324855.0
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115562166A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 唐濤;夏雨;陶俊明;劉晨晨;賴天杰
• 申請（專利權）人: 上海維宏電子科技股份有限公司;上海維宏智能技術有限公司
• 主分類號: G05B19/4065
• 分類號: G05B19/4065;G01L5/00;H02P29/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發明涉及一種實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法，包括以下步驟：設置標定時橫梁在Y軸的起始坐標和停止坐標，讓橫梁以設定的速度在Y軸從起始點勻速運動至結束點，計算運動區間內合扭矩的平均值；設置Z軸在橫梁左、中、右三個位置對應的坐標值，將Z軸分別移至橫梁的最左側、中間和最右邊，橫梁以設定的速度勻速運動，分別得到平均合扭矩；標定多個速度值的合扭矩平均值。本發明還涉及一種實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別的裝置、處理器及存儲介質。采用了本發明的實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質，通過合扭矩進行碰撞識別，主要提高了碰撞識別的準確性，以保證防碰撞的可靠性。

技術領域

本發明涉及數控機床安全領域，尤其涉及電機驅動機床領域，具體是指一種實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質。

背景技術

本發明涉及數控機床安全領域，安全包括機床設備的安全和人員的安全。設備的安全是指避免設備在運行的情況下碰撞到物體導致設備損壞；人員的安全指的是避免設備在運行過程中撞到人，導致人員傷亡。當機床發生碰撞后，為了防止進一步損壞機床設備和被撞物，需要機床能夠識別發生的碰撞并采取停機的措施。

對于電機驅動機床，碰撞的識別主要依靠驅動器獲取的電機反饋扭矩與正常運行的參考扭矩進行比較來實現的。對單一驅動軸，使用反饋扭矩與參考扭矩比較的方法取得了不錯的效果。

對于龍門結構的機床，同一個方向有兩個驅動軸以推動橫梁在該方向的平移。現有技術對橫梁的防撞識別仍是將兩個橫梁的驅動軸看成兩個獨立的驅動軸，每個軸分別將各自的反饋扭矩與其參考扭矩進行比對，只要其中一個軸的扭矩超過參考扭矩，就認為是發生碰撞。如圖1所示為龍門機床示意圖。

然而，橫梁發生碰撞不同于單軸的碰撞，單軸發生碰撞所產生的反作用力最終都作用到該軸的電機，該電機的扭矩波峰會明顯大于參考扭矩，因此很容易識別出碰撞；但是對于雙軸而言，碰撞的沖擊扭矩最后是分散到兩個驅動軸，兩個驅動軸碰撞后的扭矩波峰并非明顯高于各自的參考扭矩，導致未能識別到碰撞；另外，由于是雙驅動，還存在同步的問題，同步性不好會導致各自的驅動軸扭矩波動大，大于扭矩參考值時就會觸發碰撞報警，從而產生誤識別的情況。綜上所述，現有技術對雙軸的碰撞識別容易導致碰撞誤識別和碰撞未能識別的錯誤，可靠性低。

圖2是橫梁以某個恒定的速度正常運動的扭矩曲線。從圖中可以看出，空運行條件下，雙軸各自的扭矩存在較大的波動。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種滿足準確性高、操作簡便、適用范圍較為廣泛的實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質。

為了實現上述目的，本發明的實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質如下：

該實現電機驅動龍門機床橫梁碰撞的識別方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟：

(1)設置標定時橫梁在Y軸的起始坐標和停止坐標，讓橫梁以設定的速度在Y軸從起始點勻速運動至結束點，計算運動區間內合扭矩的平均值；

(2)設置Z軸在橫梁左、中、右三個位置對應的坐標值，將Z軸分別移至橫梁的最左側、中間和最右邊，橫梁以設定的速度勻速運動，分別得到平均合扭矩；

(3)確定合扭矩的求取方式，標定多個速度值的合扭矩平均值；

(4)設置合扭矩異常閾值，并判斷扭矩是否異常；

(5)扭矩異常監測；

(6)進行碰撞停機處理。

較佳地，所述的步驟(2)具體包括以下步驟：