本申請(qǐng)屬于伺服驅(qū)動(dòng)器減震，尤其涉及一種主從軸抑制耦合緩沖減震方法。
背景技術(shù)：
1、在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展背景下，各行業(yè)自動(dòng)化工業(yè)設(shè)備也對(duì)生產(chǎn)精度、生產(chǎn)效率、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與智能化要求越來(lái)越高，設(shè)備機(jī)構(gòu)在高速運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生共振振動(dòng)，這種共振往往會(huì)影響到設(shè)備整體的加工精度與生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)，類似木桶短板效應(yīng)，限制設(shè)備整體性能。
2、精密設(shè)備線性運(yùn)動(dòng)組件在較大負(fù)載慣量、高速度、高加速度運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生機(jī)臺(tái)機(jī)架(大理石平臺(tái)或者鋁框架平臺(tái))振動(dòng)、產(chǎn)生這種振動(dòng)會(huì)對(duì)設(shè)備平臺(tái)組件中的相機(jī)圖像采集定位檢測(cè)精度、缺陷檢測(cè)識(shí)別合格率、機(jī)械手搬運(yùn)、直線電機(jī)、絲桿模組組件的運(yùn)動(dòng)定位重復(fù)精度與整定時(shí)間等性能參數(shù)指標(biāo)造成干擾因素，直接影響精密設(shè)備加工精度、生產(chǎn)效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、單工位平臺(tái)運(yùn)行速度受限等問(wèn)題。
3、傳統(tǒng)解決問(wèn)題方式通常通過(guò)降低設(shè)備平臺(tái)線性運(yùn)動(dòng)組件運(yùn)行速度、運(yùn)行加速度來(lái)達(dá)到減小高速運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的慣量對(duì)設(shè)備自身或其他平臺(tái)振動(dòng)沖擊，但隨著運(yùn)行速度降低，設(shè)備整體加工生產(chǎn)效率也會(huì)降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的，在于提供一種主從軸抑制耦合緩沖減震方法，通過(guò)使主軸在高速度高加速度運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)控制從軸被動(dòng)或者主動(dòng)反向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)量相同且方向相反的勢(shì)能，在不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，極大程度消除設(shè)備平臺(tái)運(yùn)動(dòng)組件在高速運(yùn)行中對(duì)整機(jī)設(shè)備或平臺(tái)機(jī)構(gòu)的沖擊振動(dòng)的影響。
2、為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種主從軸抑制耦合緩沖減震方法，包括：
3、通過(guò)專用接口通訊電纜建立主從軸伺服驅(qū)動(dòng)器的主軸驅(qū)動(dòng)器與從軸驅(qū)動(dòng)器之間的通訊，使主軸驅(qū)動(dòng)器與從軸驅(qū)動(dòng)器之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)變量信息的交換，實(shí)現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器對(duì)從軸驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)控制與調(diào)整；
4、采用速度模式，速度模式包括：獲取主軸驅(qū)動(dòng)器最大扭矩和主軸驅(qū)動(dòng)器實(shí)際扭矩，設(shè)從軸驅(qū)動(dòng)器的初始速度為0，根據(jù)預(yù)設(shè)阻尼參數(shù)得到從軸驅(qū)動(dòng)器扭矩上限，公式如下所示：
5、從軸驅(qū)動(dòng)器扭矩上限＝主軸驅(qū)動(dòng)器最大扭矩-主軸驅(qū)動(dòng)器實(shí)際扭矩*damp；
6、其中，damp表示預(yù)設(shè)阻尼參數(shù)，取值范圍為0-100％；所述從軸驅(qū)動(dòng)器扭矩上限與所述主軸驅(qū)動(dòng)器實(shí)際扭矩成反比，當(dāng)所述主軸驅(qū)動(dòng)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述從軸驅(qū)動(dòng)器被動(dòng)反向運(yùn)動(dòng)，所述主軸驅(qū)動(dòng)器在加速過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊動(dòng)量釋放至所述從軸驅(qū)動(dòng)器；所述從軸驅(qū)動(dòng)器通過(guò)反向運(yùn)動(dòng)，抵消所述主軸驅(qū)動(dòng)器的沖擊動(dòng)量。
7、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的上述方法，還可以具有以下附加技術(shù)特征：
8、進(jìn)一步的，采用位置模式，位置模式包括：獲取從軸驅(qū)動(dòng)器最大扭矩，設(shè)從軸驅(qū)動(dòng)器的初始位置保持不變，根據(jù)預(yù)設(shè)阻尼參數(shù)得到從軸驅(qū)動(dòng)器扭矩上限，公式如下所示：
9、從軸驅(qū)動(dòng)器扭矩上限＝從軸驅(qū)動(dòng)器最大扭矩*damp。
10、進(jìn)一步的，獲取主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度，將所述主軸驅(qū)動(dòng)器和所述從軸驅(qū)動(dòng)器作為一個(gè)參考系，使所述從軸驅(qū)動(dòng)器使用與所述主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度相匹配的速度和加速度進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)。
11、進(jìn)一步的，在使所述從軸驅(qū)動(dòng)器使用與所述主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度相匹配的速度和加速度進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)之前，獲取所述主軸驅(qū)動(dòng)器與所述從軸驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載比，根據(jù)所述負(fù)載比獲取與所述主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度相匹配的從軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度。
12、進(jìn)一步的，獲取主軸驅(qū)動(dòng)器負(fù)載質(zhì)量、從軸驅(qū)動(dòng)器負(fù)載質(zhì)量和主軸驅(qū)動(dòng)器速度，得到與主軸驅(qū)動(dòng)器速度相匹配的從軸驅(qū)動(dòng)器速度，公式如下所示：
13、v2＝-v1*m1/m2
14、其中，v2表示從軸驅(qū)動(dòng)器速度；v1表示主軸驅(qū)動(dòng)器速度；m1表示主軸驅(qū)動(dòng)器負(fù)載質(zhì)量；m2表示從軸驅(qū)動(dòng)器負(fù)載質(zhì)量；m1/m2表示主軸驅(qū)動(dòng)器與從軸驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載比。
15、采用本申請(qǐng)實(shí)施例提供的主從軸抑制耦合緩沖減震方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益技術(shù)效果：
16、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)實(shí)時(shí)控制和調(diào)整從軸驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)，能夠有效吸收和抵消主軸驅(qū)動(dòng)器在加速或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊動(dòng)量，從而顯著減少主從軸之間的耦合效應(yīng)和震動(dòng)，這種減震效果對(duì)于提高機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度至關(guān)重要，特別是在需要高精度控制的場(chǎng)合，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等。
17、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)主從軸之間的實(shí)時(shí)通訊和運(yùn)動(dòng)參數(shù)變量信息的交換，能夠確保主從軸之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，避免由于運(yùn)動(dòng)不同步或參數(shù)不匹配引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定，這種穩(wěn)定性提升有助于延長(zhǎng)機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命，減少因震動(dòng)和耦合效應(yīng)導(dǎo)致的部件損壞和維修成本。
18、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)調(diào)整預(yù)設(shè)阻尼參數(shù)和負(fù)載比，可以適應(yīng)不同的工作條件和需求，具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性，無(wú)論是在輕載還是重載條件下，都能提供有效的減震效果，確保機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
19、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)減少震動(dòng)和耦合效應(yīng)，有助于提升機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度，對(duì)于需要高精度加工的場(chǎng)合尤為重要，如精密機(jī)械零件的加工、微電子設(shè)備的制造等。
20、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)主從軸之間的實(shí)時(shí)通訊和協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化了機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制流程。
1.一種主從軸抑制耦合緩沖減震方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的主從軸抑制耦合緩沖減震方法，其特征在于，所述方法包括：
3.如權(quán)利要求1所述的主從軸抑制耦合緩沖減震方法，其特征在于，所述方法包括：
4.如權(quán)利要求3所述的主從軸抑制耦合緩沖減震方法，其特征在于，在使所述從軸驅(qū)動(dòng)器使用與所述主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度相匹配的速度和加速度進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)之前，獲取所述主軸驅(qū)動(dòng)器與所述從軸驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載比，根據(jù)所述負(fù)載比獲取與所述主軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度相匹配的從軸驅(qū)動(dòng)器的速度和加速度。
5.如權(quán)利要求4所述的主從軸抑制耦合緩沖減震方法，其特征在于，所述方法包括：