一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置制造方法
【專利摘要】一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置，包括連接于機械設(shè)備上的位移傳感器或位置編碼器，位移傳感器或位置編碼器與可編程控制器的信號端相連，可編程控制器的其他信號端分別與觸摸屏、上位計算機、操作臺和變頻器的信號端相連接，變頻器與電機相連接，電機與機械設(shè)備的供電端相連接，通過使用一種控制方法來補償機械設(shè)備的換向間隙，使機械設(shè)備的實際位置顯示值和機械設(shè)備的實際位置始終保持一致，通過電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機械設(shè)備準(zhǔn)確位置定位。
【專利說明】一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機械設(shè)備的控制裝置，特別涉及一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置。
【背景技術(shù)】
[0002]機械設(shè)備的加工精度都有一定的公差，在設(shè)備的裝配過程中不可避免地存在著必要的機械間隙，機械設(shè)備換向時，就有換向間隙的出現(xiàn)，使設(shè)備不能準(zhǔn)確定位，對于高精度的位置定位系統(tǒng)來說，就不能滿足實際要求。
[0003]機械設(shè)備換向間隙的問題，通過減小機械設(shè)備加工精度的公差，提高設(shè)備裝配的精度可以縮小間隙，但不能徹底消除間隙，對于高精度要求的系統(tǒng)來說就要通過換向間隙補償來解決。
[0004]機械設(shè)備的位置檢測，大部分不能直接檢測，而是通過位移傳感器或位置編碼器來間接測量，其中就包含著機械設(shè)備換向間隙引起的誤差，機械設(shè)備的位置不能準(zhǔn)確檢測，也使機械設(shè)備的位置定位自動控制無法實現(xiàn)，所以進行機械設(shè)備換向間隙補償很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的是提供一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置，通過使用一種控制方法來補償機械設(shè)備的換向間隙，使機械設(shè)備的實際位置顯示值和機械設(shè)備的實際位置始終保持一致，通過電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機械設(shè)備準(zhǔn)確位置定位。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂蒲b置，包括連接于機械設(shè)備上的位移傳感器或位置編碼器，位移傳感器或位置編碼器與可編程控制器的信號端相連，可編程控制器的其他信號端分別與觸摸屏、上位計算機、操作臺和變頻器的信號端相連接，變頻器與電機相連接，電機與機械設(shè)備的供電端相連接，機械設(shè)備包括機械設(shè)備主動件2和機械設(shè)備被動件
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[0008]本實用新型在上位計算機或觸摸屏上首先進行機械設(shè)備實際位置顯示值d的標(biāo)定操作，然后設(shè)定機械設(shè)備的換向間隙測量值bo、機械設(shè)備位置定位的目標(biāo)值，并傳送給可編程控制器，可編程控制器按照以上分析的控制方法公式運行程序進行機械設(shè)備換向間隙的補償；機械設(shè)備的手動和自動控制操作在操作臺上進行，可編程控制器按照控制指令工作，進行機械設(shè)備位置定位的目標(biāo)值與經(jīng)過換向間隙補償?shù)臋C械設(shè)備實際位置顯示值d比較，通過變頻器控制電機轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械設(shè)備準(zhǔn)確位置定位；可編程控制器把控制的過程和結(jié)果數(shù)據(jù)上傳到上位計算機和觸摸屏，在畫面上顯示。本實用新型使機械設(shè)備的實際位置顯示值和機械設(shè)備的實際位置始終保持一致，通過電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機械設(shè)備準(zhǔn)確位置定位。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的機械設(shè)備換向間隙圖。
[0010]圖2是本實用新型的機械設(shè)備換向間隙測量值圖。
[0011]圖3是本實用新型的機械設(shè)備換向間隙補償電氣控制系統(tǒng)框圖。
具體實施方法
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0013]參照圖1、圖2和圖3，一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂葡到y(tǒng)，包括連接于機械設(shè)備上的位移傳感器或位置編碼器，位移傳感器或位置編碼器與可編程控制器的信號端相連，可編程控制器的其他信號端分別與觸摸屏、上位計算機、操作臺和變頻器的信號端相連接，變頻器與電機相連接，電機與機械設(shè)備的供電端相連接，機械設(shè)備包括機械設(shè)備主動件2和機械設(shè)備被動件I。
[0014]機械設(shè)備一般分為主動件和被動件兩部分，在設(shè)備設(shè)計中很多情況下將位移傳感器或位置編碼器和主動件連接在一起，來間接測量被動件的實際位置。機械設(shè)備的主動件和被動件之間存在換向間隙，要使機械設(shè)備的實際位置顯示值和被動件反映的實際位置顯示值始終保持一致，我們對換向間隙進行補償，運算過程通過可編程控制器程序自動完成。
[0015]圖3是本實用新型的機械設(shè)備換向間隙補償電氣控制系統(tǒng)框圖。
[0016]在上位計算機或觸摸屏上首先進行機械設(shè)備實際位置顯示值d的標(biāo)定操作，然后設(shè)定機械設(shè)備的換向間隙測量值Iv機械設(shè)備位置定位的目標(biāo)值等，并傳送給可編程控制器，可編程控制器按照以上分析的控制方法公式運行程序進行機械設(shè)備換向間隙的補償。
[0017]機械設(shè)備的手動和自動控制操作在操作臺上進行，可編程控制器按照控制指令工作，進行機械設(shè)備位置定位的目標(biāo)值與經(jīng)過換向間隙補償?shù)臋C械設(shè)備實際位置顯示值d比較，通過變頻器控制電機轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械設(shè)備準(zhǔn)確位置定位。
[0018]可編程控制器把控制的過程和結(jié)果數(shù)據(jù)上傳到上位計算機和觸摸屏，在畫面上顯
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[0019]本實用新型的工作原理為:包括以下步驟:
[0020](I)位移傳感器或位置編碼器檢測的設(shè)備位置值為a ;機械設(shè)備從大到小換向瞬間保存的實際位置值為a';機械設(shè)備從小到大換向瞬間保存的實際位置值為a";機械設(shè)備換向間隙測量值為k ;機械設(shè)備從大到小第η次換向的間隙值為bn ;機械設(shè)備從小到大第η次換向的間隙值為Cn ;機械設(shè)備的實際位置顯示值為d ；
[0021](2)機械設(shè)備從大到小換向間隙補償
[0022]機械設(shè)備從大到小換向的瞬間，a值修正為當(dāng)前的d值；并把d賦值給a'，計算機械設(shè)備的實際位置顯示值d
[0023]當(dāng)a ≤ a' _bn 時，(1=8' , bn+1=bn- (a' -a), Cn+1=Cn+ (a' -a);
[0024]當(dāng)a〈a '-bn 時，d=a+bn, bn+1=0, Cn+1=b0
[0025](3)機械設(shè)備從小到大換向間隙補償
[0026]機械設(shè)備從小到大換向的瞬間，a值修正為當(dāng)前的d值；并把d賦值給a"，計算機械設(shè)備的實際位置顯示值d
[0027]當(dāng)a < a" +Cn 時，d=a" , Cn+1=Cn_(a_a" ), bn+1=bn+(a_a")；[0028]當(dāng)a>a" +Cn 時，d=a_Cn, Cn+1=0, bn+1=bo
[0029]圖2是本實用新型的機械設(shè)備換向間隙測量值圖，
[0030]所述的機械設(shè)備換向間隙Idci測量過程為:控制機械設(shè)備沿著位移量增大的方向運行，消除掉從小到大的換向間隙后，控制機械設(shè)備從大到小換向運行，使用千分表直接測量機械設(shè)備的位置變化量Adi,記錄位移傳感器或位置編碼器檢測的位置變化量Aai，以上過程重復(fù)進行10次，使用下面公式計算k:
【權(quán)利要求】
1.一種機械設(shè)備換向間隙補償?shù)目刂葡到y(tǒng)，其特征在于，包括連接于機械設(shè)備上的位移傳感器或位置編碼器，位移傳感器或位置編碼器與可編程控制器的信號端相連，可編程控制器的其他信號端分別與觸摸屏、上位計算機、操作臺和變頻器的信號端相連接，變頻器與電機相連接，電機與機械設(shè)備的供電端相連接，機械設(shè)備包括機械設(shè)備主動件(2)和機械設(shè)備被動件(I)。
【文檔編號】G05D3/12GK203588081SQ201320729401
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】許展望 申請人:中國重型機械研究院股份公司