本實用新型屬于數(shù)控機床系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)。
背景技術(shù):
數(shù)控加工是指由控制系統(tǒng)發(fā)出指令使刀具作符合要求的各種運動,以數(shù)字和字母形式表示工件的形狀和尺寸等技術(shù)要求和加工工藝要求進行的加工,它泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程,數(shù)控機床是一種用計算機來控制的機床,用來控制機床的計算機,不管是專用計算機、還是通用計算機都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令,而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式(數(shù)控語言或符號)編制的,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運行或終斷信息來控制機床的各種運動,當零件的加工程序結(jié)束時,機床便會自動停止,任何一種數(shù)控機床,在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令,數(shù)控機床就不能工作,機床的受控動作大致包括機床的起動、停止,主軸的啟停、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的變換,進給運動的方向、速度、方式;刀具的選擇、長度和半徑的補償,刀具的更換,冷卻液的開起、關(guān)閉等,現(xiàn)有技術(shù)存在目前大多數(shù)數(shù)控機床的檢測反饋信號是從伺服電動機軸或滾珠絲杠上取得的。這種反饋信號取自電動機軸或滾珠絲杠,而不是取自機床終端運動部件的閉環(huán)系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng),由于半閉環(huán)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角測量比較容易實現(xiàn),但由于后續(xù)傳動鏈誤差的影響,其定位精度比閉環(huán)系統(tǒng)差的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)存在目前大多數(shù)數(shù)控機床的檢測反饋信號是從伺服電動機軸或滾珠絲杠上取得的。這種反饋信號取自電動機軸或滾珠絲杠,而不是取自機床終端運動部件的閉環(huán)系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng),由于半閉環(huán)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角測量比較容易實現(xiàn),但由于后續(xù)傳動鏈誤差的影響,其定位精度比閉環(huán)系統(tǒng)差的問題。
本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng),其特征在于,包括角度比較模塊、位置比較模塊、速度比較模塊;
所述角度比較模塊輸出連接于位置比較模塊,所述位置比較模塊輸出連接于速度比較模塊,所述速度比較模塊輸出連接于伺服電機,所述伺服電機輸出連接于減速器,所述減速器輸出連接于主軸。
進一步,所述角度比較模塊包括角度比較器和轉(zhuǎn)角檢測器。
進一步,所述位置比較模塊包括位置比較器和位置檢測器、測量反饋裝置。
進一步,所述速度比較模塊包括伺服驅(qū)動電路和速度傳感器。
進一步,所述給定信號輸出連接于角度比較器的輸入端,所述角度比較器的輸出端輸出連接于位置比較器的輸入端,所述位置比較器的輸出端輸出連接于伺服驅(qū)動電路的輸入端,所述伺服驅(qū)動電路的驅(qū)動端輸出連接于伺服電機的控制端,所述伺服電機的反饋端輸出連接于速度傳感器,所述速度傳感器輸出連接于伺服驅(qū)動電路的反饋端,所述伺服電機的驅(qū)動軸連接于減速器,所述減速器輸出于主軸,所述主軸連接于位置檢測器,所述位置檢測器的輸出端輸出連接于測量反饋裝置,所述測量反饋裝置輸出連接于位置比較器的反饋端,所述主軸連接于轉(zhuǎn)角檢測器,所述轉(zhuǎn)角檢測器輸出連接于角度比較器的反饋端。
進一步,所述位置檢測器設(shè)置于工作臺。
本實用新型的有益效果為:
1、本專利采用所述角度比較模塊輸出連接于位置比較模塊,所述位置比較模塊輸出連接于速度比較模塊,所述速度比較模塊輸出連接于伺服電機,所述伺服電機輸出連接于減速器,所述減速器輸出連接于主軸,該系統(tǒng)將檢測到的實際位移反饋到比較器中進行比較,由比較后的差值控制移動部件,進行誤差修正,直到位置誤差消除為止,采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)可以消除由于機械傳動部件的運動誤差給位移精度帶來的影響,提高了系統(tǒng)精度。
2、本專利采用角度比較模塊、位置比較模塊、速度比較模塊,所述給定信號輸出連接于角度比較器的輸入端,所述角度比較器的輸出端輸出連接于位置比較器的輸入端,所述位置比較器的輸出端輸出連接于伺服驅(qū)動電路的輸入端,所述伺服驅(qū)動電路的驅(qū)動端輸出連接于伺服電機的控制端,所述伺服電機的反饋端輸出連接于速度傳感器,所述速度傳感器輸出連接于伺服驅(qū)動電路的反饋端,所述伺服電機的驅(qū)動軸連接于減速器,所述減速器輸出于主軸,所述主軸連接于位置檢測器,所述位置檢測器的輸出端輸出連接于測量反饋裝置,所述測量反饋裝置輸出連接于位置比較器的反饋端,所述主軸連接于轉(zhuǎn)角檢測器,所述轉(zhuǎn)角檢測器輸出連接于角度比較器的反饋端,由于三個閉環(huán)角度閉環(huán)、位置閉環(huán)、速度閉環(huán),提高了角度、位置及速度的控制精度。
3、本專利采用三閉環(huán)精確控制,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1是本實用新型一種數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述:
圖中:1-角度比較模塊,2-位置比較模塊,3-速度比較模塊,4-角度比較器,5-轉(zhuǎn)角檢測器,6-位置比較器,7-測量反饋裝置,8-伺服驅(qū)動電路,9-速度傳感器,10-工作臺。
實施例:
本實施例:如圖1所示,一種數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng),包括角度比較模塊1、位置比較模塊2、速度比較模塊3;
所述角度比較模塊1輸出連接于位置比較模塊2,所述位置比較模塊2輸出連接于速度比較模塊3,所述速度比較模塊3輸出連接于伺服電機,所述伺服電機輸出連接于減速器,所述減速器輸出連接于主軸。
所述角度比較模塊1包括角度比較器4和轉(zhuǎn)角檢測器5。
所述位置比較模塊2包括位置比較器6和位置比較器6、測量反饋裝置7。
所述速度比較模塊3包括伺服驅(qū)動電路8和速度傳感器9。
所述給定信號輸出連接于角度比較器4的輸入端,所述角度比較器4的輸出端輸出連接于位置比較器6的輸入端,所述位置比較器6的輸出端輸出連接于伺服驅(qū)動電路8的輸入端,所述伺服驅(qū)動電路8的驅(qū)動端輸出連接于伺服電機的控制端,所述伺服電機的反饋端輸出連接于速度傳感器9,所述速度傳感器9輸出連接于伺服驅(qū)動電路8的反饋端,所述伺服電機的驅(qū)動軸連接于減速器,所述減速器輸出于主軸,所述主軸連接于位置檢測器,所述位置檢測器的輸出端輸出連接于測量反饋裝置7,所述測量反饋裝置7輸出連接于位置比較器6的反饋端,所述主軸連接于轉(zhuǎn)角檢測器5,所述轉(zhuǎn)角檢測器5輸出連接于角度比較器4的反饋端。
所述位置檢測器設(shè)置于工作臺10。
工作原理:
本專利通過所述角度比較模塊輸出連接于位置比較模塊,所述位置比較模塊輸出連接于速度比較模塊,所述速度比較模塊輸出連接于伺服電機,所述伺服電機輸出連接于減速器,所述減速器輸出連接于主軸,該系統(tǒng)將檢測到的實際位移反饋到比較器中進行比較,由比較后的差值控制移動部件,進行誤差修正,直到位置誤差消除為止,采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)可以消除由于機械傳動部件的運動誤差給位移精度帶來的影響,本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在目前大多數(shù)數(shù)控機床的檢測反饋信號是從伺服電動機軸或滾珠絲杠上取得的。這種反饋信號取自電動機軸或滾珠絲杠,而不是取自機床終端運動部件的閉環(huán)系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng),由于半閉環(huán)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角測量比較容易實現(xiàn),但由于后續(xù)傳動鏈誤差的影響,其定位精度比閉環(huán)系統(tǒng)差的問題,具有提高了系統(tǒng)精度、提高了角度、位置及速度的控制精度、提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性的有益技術(shù)效果。
利用本實用新型的技術(shù)方案,或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案的啟發(fā)下,設(shè)計出類似的技術(shù)方案,而達到上述技術(shù)效果的,均是落入本實用新型的保護范圍。