[发明专利]分布式直线电机加工平台以及分布式直线电机控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式直线电机加工平台以及分布式直线电机控制方法，该加工平台包括多个控制系统和多个直线电机系统以及导轨式定子，每个直线电机系统都分别与一个控制系统连接，每个控制系统皆包括收发器、控制器以及驱动器，每个直线电机系统皆包括动子、执行结构以及传感器，所有直线电机系统共用一个导轨式定子，所述动子沿着所述导轨式定子的导轨做相对运动，每个直线电机系统皆通过所述传感器获取自身的运动信息，并将所述运动信息反馈至对应的控制系统，控制系统用于独立控制直线电机系统。实施本发明实施例，有利于提高使用直线电机的加工平台的稳定性，以及提高加工平台整体的容错性。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种分布式直线电机加工平台以及分布式直线电机控制方法。

背景技术

机床上传统的“旋转电机+滚珠丝杠”进给传动方式,由于受自身结构的限制，在进给速度、加速度、快速定位精度等方面很难有突破性的提高,已无法满足超高速切削、超精密加工对机床进给系统伺服性能提出的更高要求。基于此，在精密加工行业，人们引入了直线电机，直线电机将电能直接转换成直线运动的机械能,取消了从电机到工作台之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零，还可以把控制对象(动子)与执行机构集成为一体化结构。在使用直线电机的加工平台中，为了提高加工速率，通常在导轨式定子上设置多个动子，并在加工平台中设置有控制中心，控制中心对所有动子进行控制，向动子发布控制指令，驱使执行机构完成加工任务。使用直线电机的加工平台具有反应快、灵活度高、出力密度高、热耗低、精度高等特点。

然而，本发明的发明人在研究和实践过程中发现，在现有技术中使用直线电机的加工平台仍有需要改进的之处，例如在加工平台进行加工任务的过程中，当控制中心突然出现计算错误或硬件故障，或者某个环节的信息传递出现问题(延时、丢数据等)，那么整个加工平台将会发生控制混乱；而当某动子出现物理连接上的故障，则该动子必然工作失败，从而影响加工平台的整体性能。

发明内容

本发明实施例提供一种分布式直线电机加工平台以及分布式直线电机控制方法，以便于解决现有技术中的不足，提高使用直线电机的加工平台的稳定性，以及提高加工平台整体的容错性。

本发明实施例第一方面提供一种分布式直线电机加工平台，该加工平台包括多个控制系统和多个直线电机系统以及导轨式定子，每个直线电机系统都分别与一个控制系统连接，每个控制系统皆包括收发器、控制器以及驱动器，所述收发器、所述控制器以及所述驱动器电性连接，不同控制系统之间具有通信连接，每个直线电机系统皆包括动子、执行结构以及传感器，所述执行结构和所述传感器分别与所述动子固定连接，所有直线电机系统共用一个导轨式定子，所述动子沿着所述导轨式定子的导轨做相对运动，每个直线电机系统皆通过所述传感器获取自身的运动信息，并将所述运动信息反馈至对应的控制系统，其中，对于任何一个控制系统：

所述收发器用于获取操作指令；还用于基于拓扑通信方案与相邻控制系统进行所述运动信息和操作位置信息的交换，其中，所述操作位置信息由所述操作指令所指示，所述相邻控制系统为所述多个控制系统中与所述任何一个控制系统相邻的控制系统；

所述控制器用于，存储和分析所述操作指令，并根据自身的运动信息、操作位置信息和所述相邻控制系统的运动信息、操作位置信息判断对应的直线电机系统是否可执行所述操作指令；

所述驱动器用于，在所述控制器判断对应的直线电机系统可执行所述操作指令的情况下，向对应的直线电机系统发送驱动信息，以驱动所述动子沿所述导轨式定子的导轨到运动至所述操作位置信息所指示的位置，并驱动所述执行机构执行所述操作指令所指示的操作。

可选的，所述收发器用于获取操作指令，包括：所述收发器用于从移动存储装置中获取操作指令组，所述操作指令组包括自身的操作指令以及其他控制系统的操作指令；所述控制器还用于，从所述操作指令组中提取所述自身的操作指令和所述其他控制系统的操作指令，将所述自身的操作指令保存到本地缓存中；所述收发器还用于，将所述其他控制系统的操作指令向所述其他控制系统发送。