[发明专利]用于全闭环数控机床控制的方法、装置、及数控机床

说明书

本申请涉及电机系统位置控制领域，例如涉及用于全闭环数控机床控制的方法、装置、及数控机床。该方法包括：获取处于工作运行状态的全闭环数控机床中当前伺服轴的电机转速和直线末端速度；在根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定所述当前伺服轴处于反向间隙啮合区间的情况下，确定与所述当前伺服轴匹配的当前补偿信号，其中，所述当前补偿信号是在设定位置指令信号控制所述全闭环数控机床运行的情况下生成的；根据所述当前补偿信号，控制所述当前伺服轴运行。这样，实现了全闭环数控机床反向间隙误差的自动调节补偿，进一步提高了全闭环数控机床加工精度。

技术领域

本申请涉及电机系统位置控制领域，例如涉及用于全闭环数控机床控制的方法、装置、及数控机床。

背景技术

在电机位置闭环控制系统中，反向间隙是伺服轴传动链中常见的非线性现象，它的存在会降低机床的加工精度。在半闭环伺服机床中，反向间隙会引起定位误差。在全闭环伺服机床中，定位误差被完全消除掉，但是，反向间隙依然会导致瞬态反向间隙误差(即过象限误差)。通过给滚珠丝杠添加预紧力可以降低反向间隙值。然而，对于多数机床，为了避免滚珠丝杠出现过高的温升，往往不能添加预紧力，此时滚珠丝杠内反向间隙的幅值可达20～50μm。

目前，可通过提前人工测量反向间隙值，进行全闭环反向间隙补偿；此外，还需同时确定补偿信号的幅值和持续时间，因此，补偿过程较为繁琐。另外，随着数控机床运行状态的变化，这种补偿方法容易失效，使得实际补偿效果与理论效果相差甚远。

因此，在全闭环数控机床系统中对反向间隙误差进行自调节补偿，是现阶段全闭环数控机床加工精度提高的重点问题。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于全闭环数控机床控制的方法、装置和数控机床，以解决数控机床加工精度有待提高的技术问题。

在一些实施例中，所述方法包括：

获取处于工作运行状态的全闭环数控机床中当前伺服轴的电机转速和直线末端速度；

在根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定所述当前伺服轴处于反向间隙啮合区间的情况下，确定与所述当前伺服轴匹配的当前补偿信号，其中，所述当前补偿信号是在设定位置指令信号控制所述全闭环数控机床运行的情况下生成的；

根据所述当前补偿信号，控制所述当前伺服轴运行。

在一些实施例中，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取处于工作运行状态的全闭环数控机床中当前伺服轴的电机转速和直线末端速度；

第一确定模块，被配置为在根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定所述当前伺服轴处于反向间隙啮合区间的情况下，确定与所述当前伺服轴匹配的当前补偿信号，其中，所述当前补偿信号是在设定位置指令信号控制所述全闭环数控机床运行的情况下生成的；

第一控制模块，被配置为将所述当前补偿信号施加于转矩指令信号中，并根据补偿后的矩指令信号，控制所述当前伺服轴运行。

在一些实施例中，所述用于全闭环数控机床控制的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行上述用于全闭环数控机床控制方法。

在一些实施例中，所述数控机床，包括上述用于全闭环数控机床控制的装置。

本公开实施例提供的用于全闭环数控机床控制的方法、装置和数控机床，可以实现以下技术效果：