CN201242687Y - 升降平台位置同步驱动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种升降平台位置同步驱动控制装置，它包括控制计算机，在控制计算机上插有运动控制卡，运动控制卡包括四路输出，每一路输出分别与伺服系统中的驱动器相连接；伺服系统中包括四个驱动器和四个伺服电机，每个驱动器分别与相应的伺服电机相连，每个伺服电机均通过机械旋转传动链与升降平台的四个升降轴相连接，在每条机械旋转传动链的末端均设有绝对值编码器。本实用新型由于在机械旋转传动链末端设置多圈绝对值编码器，因而能够在启动、运行、制动、停止全运动过程，控制四台伺服电机按同一位置指令运行并保证任意两个升降轴位置误差小于规定值，从而保证四台升降驱动装置高低一致，由此实现台面在任意运动阶段水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多轴联合驱动控制装置，具体的说是涉及一种屏蔽暗室内升降平台设备的四个升降轴同步运动的控制装置。
背景技术
目前，公知的同步运动控制技术多采用运动控制卡加伺服电机或步进电机架构，此架构通常可控制到电机轴，而不能控制到负载末端，对传动链误差无法补偿，另外此架构不能精确确定各运动轴的零点，因而不适用于位置同步运动精度及定位精度高的设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够驱动平台台面四点，并使四点位置始终同步以完成台面升降运动的驱动装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型包括控制计算机，在控制计算机上插有运动控制卡，上述的运动控制卡包括四路输出，每一路输出分别与伺服系统中的驱动器相连接；伺服系统中包括四个驱动器和四个伺服电机，每个驱动器分别与相应的伺服电机相连，每个伺服电机均通过机械旋转传动链与升降平台的四个升降轴相连接，在每条机械旋转传动链的末端均设有绝对值编码器。
上述的绝对值编码器为多圈绝对值编码器。
采用上述技术方案的本实用新型，由于在机械旋转传动链末端设置多圈绝对值编码器，因而能够在启动、运行、制动、停止全运动过程，控制四台伺服电机按同一位置指令运行并保证任意两个升降轴位置误差小于规定值，从而保证四台升降驱动装置高低一致，由此实现台面在任意运动阶段水平。
附图说明
图1为本实用新型的位置同步驱动原理图；
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
本实用新型包括控制计算机，在控制计算机上插有运动控制卡，运动控制卡接收控制计算机的指令，实现多个伺服电机的多轴协调控制，具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起，使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能。上述的运动控制卡包括四路输出，每一路输出分别与伺服系统中的驱动器相连接。伺服系统中包括四个驱动器和四个伺服电机，四个驱动器分别与相应的伺服电机相连，每个伺服电机均通过机械旋转传动链与升降平台的四个升降轴相连接，在每条机械旋转传动链的末端均设有多圈绝对值编码器。
本实用新型的工作原理及工作过程是：
如图2所示，首先将升降台的台面调平，将四个升降轴的高度置零位，记录初始状态多圈绝对值编码器的读数，由此确定四个升降轴的零点。位于每条机械旋转转动链末端的多圈绝对值编码实时地检测每个升降轴的位置高度，并把检测到的数据实时地传送给控制计算机。由于多圈绝对值编码器安装在机械旋转传动链的末端，比原先安装在电机轴端的角度检测元件更精确地反映升降台台面的实际高度。控制计算机接收到由多圈绝对值编码器传送来的位置数据，进行逻辑运算，形成运动轨迹θ1，并通过伺服系统中的驱动器来驱动伺服电机开始运动。在运动中，实时读取各个升降轴上的多圈绝对值编码器的位置数据，即各个升降轴的实际位置θ21、θ22、θ23、θ24，并在控制计算机中计算每个升降轴位置数据与规划的运动轨迹之间的差值Δθ1、Δθ2、Δθ3、Δθ4，如果任意两轴之间的差值超过了规定的范围值，则紧急停止伺服电机，从而停止运动；如果任意两轴之间的差值没有超过规定的范围值，则可以继续运行。在正常运行时所规定的范围值，即最大不同步误差应小于单轴最大误差的二倍。在继续运行的过程中，同时判断是否到达了指定的位置，如果没有到达，则继续读取各个升降轴的位置数据，并判断任意两轴之间的差值超过了规定的范围值；如果到达了指定的位置，则停止运动，完成工作。
上述在控制计算机中接收完位置数据后，计算形成运动轨迹并下达到运动控制卡中。运动控制卡输出四路完全一样的运动轨迹，分别控制四套升降传动装置作出同样的升降运动。在控制计算机中规划的运动轨迹θ1分别经过四路运算，每一路运算中均先与四个多圈绝对值编码器中的位置数据θ21、θ22、θ23、θ24相运算，其具体运算过程如图1所示，在图中，P为拉普拉斯算子，Ts为速度环时间常数，Ks为比例系数，H为系统校正系数，ω1、ω2、ω3、ω4为各对应轴的角速度。由此，在运算的过程之中，可以得到每个升降轴位置数据与规划的运动轨迹之间的差值Δθ1、Δθ2、Δθ3、Δθ4，然后判断差值是否在规定的范围之内，最终达到能够控制四套升降传动装置作出同样升降运动的目的。
本实用新型中同步运行监控的原理是：运动控制卡只是给出运动轨迹命令，不监测各个升降轴运行，运动控制卡控制四套升降传动装置升降运动时，若有某个升降轴运行故障，就会出现四轴运行不同步，造成运行卡滞甚至台面倾覆。本实用新型中，控制计算机采集多圈绝对值编码器位置数据，以此判断四轴运行同步与否，一旦发现四轴运行不一致超过限定值，控制四轴同时停止运动。
本实用新型中零点设定的原理是：只有四轴相对零点一致才能保证台面始终保持水平，四轴同步运行才有意义。控制各个升降轴单独运动，同时测量对应升降传动装置高度及台面高度、水平度，经调整使台面精确停在零位并使台面水平度满足要求。记录此时各多圈绝对值编码器数值，以此值作为本轴零点。除非系统零点改变，系统只需作一次零点设定。
Claims (2)
1、一种升降平台位置同步驱动控制装置，它包括控制计算机，在所述的控制计算机上插有运动控制卡，其特征在于：所述的运动控制卡包括四路输出，每一路输出分别与伺服系统中的驱动器相连接；伺服系统中包括四个驱动器和四个伺服电机，每个驱动器分别与相应的伺服电机相连，每个伺服电机均通过机械旋转传动链与升降平台的四个升降轴相连接，在每条机械旋转传动链的末端均设有绝对值编码器。
2、根据权利要求1所述的升降平台位置同步驱动控制装置，其特征在于：所述的绝对值编码器为多圈绝对值编码器。
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