[实用新型]一种双驱动同步跟踪旋转运动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及双驱动同步跟踪控制领域，具体涉及一种双驱动同步跟踪旋转运动控制装置。

背景技术

随着科技的发展，现代制造业的发展出现了新的动力，标志着更加复杂的生产任务和高精度的生产要求。人们对机械设备的质量和产品性能要求越来越高，在某些场合针对一台电机进行控制已经不能满足工作需求。在设备控制过程中，常需要对多个运动单元进行协调同步控制，以使其具有恒定的转速或线速度或位移，来满足其工作需求。在新的制造发展形势下，机械系统的同步控制方法不断发展，规模不断扩大，广泛应用于各个领域。大型设备如冲剪机一般采用定尺停剪方式，该方式生产效率低，精度不易控制，常出现拉(压)痕等缺陷。若使滑动平台与工件同步运动，就能大大提高工作效率。而在需求高精度运动控制的制造业包括微电子，航空航天，太阳能电池，平板制造和检测的过程中同步控制也有许多应用，如在进行精密焊接时，如激光焊也需要考虑相对定位精度以及同步旋转精度，否则会发生咬边、产生缝隙等焊接缺陷。在工作过程中，机械装配变量和各种不确定性干扰的同步误差将影响工作进程，并且可能在工作过程中引起过流保护而阻碍工作过程。所以，控制同步误差已经成为产品制造和检验过程中保证高速度和高精度的重要因素。研究其控制理论和方法并运用于实际生产生活中具有重大的实际意义。

现有的双驱动同步跟踪旋转运动多使用光电编码器对驱动装置的转角转速进行同步控制，需在运动开始前对装置进行调零和误差分析。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种双驱动同步跟踪旋转运动控制装置。

本实用新型考虑到现有的双驱动同步跟踪旋转运动多使用光电编码器对驱动装置的转角转速进行同步控制，需在运动开始前对装置进行调零和误差分析，使用扭矩传感器测量两电机轴的相对扭矩，可省去调零和误差分析的过程，并能在发现不同步时快速进行调整，从而恢复同步的稳定状态，使整个装置能够快速、准确、稳定地进行同步跟踪旋转运动。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双驱动同步跟踪旋转运动控制装置，包括双驱动旋转运动装置部分及检测控制部分；

所述双驱动旋转运动装置部分包括扭矩传感器，所述扭矩传感器左右两侧的装置为对称结构；

扭矩传感器左侧的装置包括，交流伺服电机通过减速器减速后将扭矩通过与第一联轴器连接的第一轴传递给扭矩传感器，所述第一轴与扭矩传感器通过第二联轴器连接，还包括第一转子，所述第一转子固定在第一轴上，

扭转传感器右侧的装置包括，力矩电机将扭矩通过与第四联轴器连接的第二轴传递给扭矩传感器，第二轴与扭矩传感器通过第三联轴器连接，还包括第二转子，所述第二转子固定在第二轴上；

所述检测控制部分包括：伺服驱动器、运动控制卡、力矩驱动器、工控计算机、动态力矩测试仪及A/D转换卡；

所述扭矩传感器检测的扭转力矩信号输入动态力矩测试仪，然后通过A/D转换卡输入到工控计算机中；

工控计算机发出指令脉冲，经过运动控制卡分别输出伺服驱动器及力矩驱动器，进一步驱动交流伺服电机及力矩电机。

所述交流伺服电机及力矩电机均带有检测转速及转动角度的编码器，编码器检测的电机转速及角度信号，分别经过力矩驱动器及伺服驱动器，通过运动控制卡输入到工控计算机进行处理。

还包括第一、第二及第三基座，所述第一轴通过轴承座固定在第一基座上，所述第二轴通过轴承座固定在第三基座上，所述交流伺服电机与减速器安装架固定在第一基座上，所述扭矩传感器通过支架固定在第二基座上，力矩电机通过力矩电机安装架固定在第三基座上，三个基座固定在实验台上。

所述第二联轴器与第一转子及扭矩传感器之间，第四联轴器和第二转子及扭转传感器之间均留有间隙。

一种双驱动同步跟踪旋转运动控制装置的控制方法，包括如下步骤：

第一步，利用力矩电机及交流伺服电机自带的编码器检测电机的转角及转速，分别经过力矩驱动器及伺服驱动器，通过运动控制卡输入到工控计算机进行处理，得到反馈信号；

第二步，扭矩传感器及第一、第二转子测得的信号由动态扭矩测试仪输出给A/D转换卡转换成数字信号并输入到工控计算机进行处理，得到相应的转角差反馈信号；

第三步，将第一步和第二步得到的各反馈信号输入到工控计算机中使用设定好的算法进行处理，之后生成控制两电机的脉冲信号，分别经过运动控制卡和伺服驱动器、力矩驱动器处理后输出到交流伺服电机和力矩电机，从而实现对两电机的转角及转速的双闭环控制，使两驱动装置进行同步跟踪旋转运动。