[发明专利]一种XY精密控制平台、控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制领域，更具体地说，涉及一种XY精密控制平台、控制系统及控制方法。

背景技术

随着数控技术的发展，工业中对设备控制的精度越来越高，控制技术趋于数字化、智能化。作为工业的代表性技术之一的XY精密控制平台，它是数控和电子加工设备的基本部件，它已成功实现了自动化，利用计算机控制XY平台。

现有技术中，XY精密控制平台包括一XY平台和一主控制箱，XY平台包括电机。当XY精密控制平台开始工作时，用户输入的数据传输给主控制箱，主控制箱产生控制信号，电机在控制信号下运动，同时带动XY平台在二维空间上运动。该技术方案中XY精密控制平台无监测设备来监测电机或XY平台是否到达指定的位置，当电机出状况或者XY平台运行出问题时，都会使得XY平台的运动位置不是目标运动位置，结果导致XY精密控制平台运动不精确。

另一种现有技术中，XY精密控制平台的运动为开环控制，其包括计算机，XY平台和主控制箱。其中，XY平台上带有电机。当计算机接收到参数后，将参数传给主控制箱，主控制箱将运动命令发给XY平台，XY平台的电机将输入的脉冲转换成电机转轴的输出步距角，电机的输出步数和输入命令的脉冲数相等(电机转轴输出一个步距角，电机转动一步)。每个脉冲使转轴移动一个步距角，并依靠电磁力矩将转轴准确地锁定在相应的步距位置上。电机根据期望的速度按一定的输入脉冲频率换相，但是开环控制方式不易保证最佳的换相时刻。高速运行时，电动机易丢失输入脉冲，即所谓“失步”，低速时电动机的转速响应有较大的波动，运行不平稳。上述的开环控制无法保证XY平台运动的精度。

因此需要一种运行精度高的XY精密控制平台、控制系统及控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种XY精密控制平台、控制系统及控制方法，旨在解决现有技术XY平台运行精度低的问题。

为了实现发明目的，所述的控制平台包括：XY平台和主控制箱。该XY平台包括：光栅尺和编码器。所述光栅尺，用于监测XY平台的运行情况，并将XY平台的运行结果数据反馈给主控制箱；所述编码器，用于监测电机的运行情况，并电机的运行结果数据反馈给主控制箱；所述主控制箱，用于接收、存储、分析和传输XY平台运行的数据。其中，XY平台包括电机，所述主控制箱传输XY平台运行的数据即是电机运行的数据，所述主控制箱传输XY平台运行的数据是控制电机运行的控制信号。

电机根据控制信号运动，并带动XY平台在二维空间上沿着X方向和Y方向运动。

其中，所述XY平台还包括：X轴运动平台、Y轴运动平台。所述X轴运动平台，用于提供XY平台在水平方向上运动的动力；所述Y轴运动平台，用于提供XY平台在垂直方向上运动的动力。

其中，所述X轴运行平台与Y轴运动平台的位置关系不限，优选的，Y轴运动平台位于X轴运动平台上。Y轴运动平台与X轴运动平台大小任意，优选的，Y轴运动平台小于X轴运动平台。

其中，XY精密控制平台还包括驱动器，所述驱动器，用于根据主控制箱传输的数据，驱动电机的运行。所述电机带动XY平台在二维空间的X方向和Y方向运动。

其中，所述的X轴运动平台和Y轴运动平台均包括：联轴器和丝杆；所述联轴器，用于连接电机与丝杆；所述丝杆，用于将电机的回转运动转化为直线运动。

进一步的，X轴运动平台和Y轴运动平台分别有一电机，电机与联轴器连接，联轴器将电机的运动传递给丝杆，丝杆将电机的回转运动转化为直线运动，最终使得XY平台在X方向和/或Y方向运动。

其中，XY精密控制平台还包括计算机，与一个或多个主控制箱连接，用于提供数据输入的入口，并传输接收的数据。

其中，一个计算机可以与一个或多个主控制箱连接。每个主控制箱与一个XY平台连接，用于控制XY平台的运动。主控制箱为任意能控制设备运行，并能获取设备状况的计算装置，优选为PLC(可编程控制器)、芯片和单片机。

其中，所述计算机包括：输入装置、传输装置；所述输入装置，用于接收输入的数据；所述传输装置，用于传输数据。该计算机还可包括：数据处理装置，用于对输入的数据进行处理，转换成指令进行传输；该计算机可以是微型机，比如PC机，也可以大型机。