一种四电机合成运动控制方法技术

本发明专利技术涉及工业运动控制技术领域，公开了一种四电机合成运动控制方法，该控制方法利用广播指令控制电机组合同步运动；利用先终点后起点式逆向思维得到设备在原点位置时，每个电机当前位置与感应器位置之间的距离；根据所述原点位置，利用当前位置与原点位置时感应器状态的变化，得到设备相对原点位的运动趋势，再控制设备间歇式反向运动，对设备进行防憋死松劲抖动操作；对每个电机进行回感应器的位置后清零初始化，再根据感应器位置与原点位置的关系控制设备回原点运动。本发明专利技术可以快捷方便的确定感应器与原点位置关系，快速标记原点，还可以有效解决设备憋死，憋劲的不利状态，可以顺畅完成回原点动作，整个控制方法简单、可靠，也易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种四电机合成运动控制方法
本专利技术涉及工业运动控制
，更具体的说，特别涉及一种四电机合成运动控制方法。
技术介绍
有些设备需要进行XYθ(平移旋转)运动，但受到安装空间限制，且负载也较大，为了解决电机出力和空间限制的矛盾，往往会采用四电机合成运动，如图1所示，这种设备很容易在运动过程中出现憋死现象。另外，用于原点标记的感应器由于机械公差，安装时位置并不完全固定，不可能达到四电机同时回到各自的感应器位置，更不可能四电机处在感应器位置时、恰好是整个设备的原点位置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种四电机合成运动控制方法，其简单、可靠，也易于实现。为了解决以上提出的问题，本专利技术采用的技术方案为：一种四电机合成运动控制方法，该控制方法具体步骤包括如下：步骤S1：利用广播指令控制电机组合同步运动，具体包括：步骤S11：选择四个合适的电机类型；步骤S12：给所选择的电机分配ID地址，并根据所述ID地址分别写入每个电机的参数；步骤S13：使用总线广播指令，发送启动命令，则四电机同时启动，并按步骤S12中写入的参数执行；步骤S2：根据电机感应器与原点位置之间的距离关系，进行整个设备的原点标记，得到原点位置；步骤S3：根据所述原点位置和当前感应器反馈的状态，对电机进行防憋死松劲抖动操作；步骤S4：对每个电机进行回感应器的位置后清零初始化，再控制整个设备回原点运动。所述步骤S12中，在平移时，同轴的两电机能够同时同速反向运动相同距离；在旋转时，四电机能够同时同向同速运动相同距离，合成旋转。所述步骤S2中，具体包括：步骤S21：电机自由状态下，手动微调设备，将其对准定位销孔，确定设备的原点位置；步骤S22：采用定位销固定原点位置，此时给设备通电，并拔掉定位销；步骤S23：将1号电机的计数清零，并控制设备进行平移，寻找1号电机感应器，触发即停止；步骤S24：记录下当前1号电机编码器反馈的计数数值，对此计数数值取反，即可得到该电机的感应器与原点位置的相对距离；步骤S25：控制设备反向平移，回到原点位置；步骤S26：重复步骤S23至S25的动作，分别标定2号～4号电机的感应器与原点位置的相对距离，即得到四个电机的感应器与原点位置的相对距离，从而完成了原点位置标记。所述步骤S3中，具体包括：步骤S31：读取每个感应器的状态，确定当前设备相对于整个设备原点位置的运动趋势；步骤S32：根据所述相对于原点的运动趋势，则控制设备反向运动，则即将要憋死的状态得到解除，已经憋死的状态也能够松劲；步骤S33：按照预设的距离、间隔，控制设备进行间歇式运动。步骤S34：判断四个传感器的状态是否发生变化，若发生改变，则停止；若没有变化，则返回步骤S33。所述步骤S4中，具体包括：步骤S41：寻感应器初始化，即控制设备平移，使1号电机进行与对应感应器的当前状态相反方向运动；步骤S42：读取感应器的状态，并判断感应器的状态是否改变，若已改变，则执行下一步；若未改变，则返回步骤S41；步骤S43：往回微动平移设备，直至1号电机对应的感应器再次触发；步骤S44：再次读取感应器的状态，并判断感应器的状态是否改变，若已改变，则认为该电机刚好触发对应的感应器，并将电机计数清零，然后执行下一步；若未改变，则返回步骤S43；步骤S45：重复步骤S41～S44，依次控制2号～4号电机也都找到对应的感应器，并清零计数操作；步骤S46：将当前四电机计数与原点位置的四电机计数比较，计数出设备回到原点位置的旋转量和平移量；步骤S47：根据所述旋转量和平移量，控制设备先旋转后平移，即能够回到原点位置。所述步骤S46中，计算旋转量和平移量，具体为：步骤S461：根据四电机同步同向同速同距离运动进行合成旋转的原理，则计算出当前状态相对于原点位置的旋转量；设：原点位置时，四电机计数分别为：X1，X2，Y1，Y2；当前位置，四电机计数分别为：X1’，X2’，Y1’，Y2’；则夹具框旋转量为：[(X1’+X2’+Y1’+Y2’)-(X1+X2+Y1+Y2)]÷4；所得数值正负号代表旋转方向，绝对值代表移动量；步骤S462：经过步骤S461中旋转之后，四电机状态设为X1”，X2”，Y1”，Y2”，则计算出当前状态相对于原点位置平移了多少；X方向平移量：[(X1”-X1)-(X2”-X2)]÷2；Y方向平移量：[(Y1”-Y1)-(Y2”-X2)]÷2。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够有效解决四电机合成平移、旋转时需要的同步要求，并通过先终点后起点式的逆向思维，可以快捷方便的确定感应器与原点位置关系，快速标记原点，还采用防憋死抖动的方法，可以有效解决设备憋死，憋劲的不利状态，并通过回原点计算方法，可以顺畅完成回原点动作，整个控制方法简单、可靠，也易于实现。附图说明图1为四电机合成运动的原理图。图2为本专利技术四电机合成运动控制方法的流程图。图3为本专利技术步骤2标记原点控制方法的流程图。图4为本专利技术步骤3防憋劲抖动控制方法的流程图。图5为本专利技术步骤4初始化回原点控制方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。参阅图2所示，本专利技术提供的一种四电机合成运动控制方法，该运动控制方法具体包括如下：步骤S1：利用广播指令控制电机组合同步运动，具体包括：步骤S11：选择四个合适的电机类型，所述电机需满足同步、精度、力矩和限位的要求。其中，同步指电机必须支持总线广播指令填写数据，且有专门的电机启动停止指令；精度指电机的重复精度、运动精度、反馈精度必须达标，且一致性较好；力矩指所选电机的力矩一定要大于应用时的阻力，其最大阻力不能超过电机的过载能力；限位指电机有能实现软限位的指令。另外，也可采用集成一体式步进或伺服电机，其可支持简单语言编程，这样能更好的实现各种定制的功能。步骤S12：给所选择的电机分配ID地址，并根据所述ID地址分别写入各个电机的运动方向、速度、距离参数。所述电机分别记为1号、2号、3号和4号。为了保证各个电机的合成运动顺畅，在平移时，同轴(X轴或Y轴)的两电机能够同时同速反向运动相同距离；在旋转时，四电机能够同时同向同速运动相同距离，合成旋转。步骤S13：使用总线广播指令，发送启动命令，则四电机同时启动，并按步骤S12中写入的参数执行。上述中，各个电机接收到命令并开始执行，虽不能做到每个电机执行指令的时间绝对相同，但误差可以忽略不计。通过总线广播指令实现同步，还能减少接线，在空间有限的地方，可提高其实用性。步骤S2：根据电机感应器与原点位置之间的距离关系，进行整个设备的原点标记，得到原点位置，参阅图3所示，具体包括：步骤S21：电机自由状态下，手动微调设备，将其对准定位销孔，确定设备的原点位置。本实施例中，设备为夹具框。当电机不通电时，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四电机合成运动控制方法，其特征在于：该控制方法具体步骤包括如下：步骤S1：利用广播指令控制电机组合同步运动，具体包括：步骤S11：选择四个合适的电机类型；步骤S12：给所选择的电机分配ID地址，并根据所述ID地址分别写入每个电机的参数；步骤S13：使用总线广播指令，发送启动命令，则四电机同时启动，并按步骤S12中写入的参数执行；步骤S2：根据电机感应器与原点位置之间的距离关系，进行整个设备的原点标记，得到原点位置；步骤S3：根据所述原点位置和当前感应器反馈的状态，对电机进行防憋死松劲抖动操作；步骤S4：对每个电机进行回感应器的位置后清零初始化，再控制整个设备回原点运动。

【技术特征摘要】
1.一种四电机合成运动控制方法，其特征在于：该控制方法具体步骤包括如下：步骤S1：利用广播指令控制电机组合同步运动，具体包括：步骤S11：选择四个合适的电机类型；步骤S12：给所选择的电机分配ID地址，并根据所述ID地址分别写入每个电机的参数；步骤S13：使用总线广播指令，发送启动命令，则四电机同时启动，并按步骤S12中写入的参数执行；步骤S2：根据电机感应器与原点位置之间的距离关系，进行整个设备的原点标记，得到原点位置；步骤S3：根据所述原点位置和当前感应器反馈的状态，对电机进行防憋死松劲抖动操作；步骤S4：对每个电机进行回感应器的位置后清零初始化，再控制整个设备回原点运动。2.根据权利要求1所述的四电机合成运动控制方法，其特征在于：所述步骤S12中，在平移时，同轴的两电机能够同时同速反向运动相同距离；在旋转时，四电机能够同时同向同速运动相同距离，合成旋转。3.根据权利要求1所述的四电机合成运动控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，具体包括：步骤S21：电机自由状态下，手动微调设备，将其对准定位销孔，确定设备的原点位置；步骤S22：采用定位销固定原点位置，此时给设备通电，并拔掉定位销；步骤S23：在原点位置，将1号电机的计数清零，并控制设备微动平移，寻找1号电机感应器，触发即停止；步骤S24：记录下当前1号电机编码器反馈的计数数值，对此计数数值取反，即可得到该电机的感应器与原点位置的相对距离；步骤S25：控制设备反向平移，回到原点位置；步骤S26：重复步骤S23至S25的动作，分别标定2号～4号电机的感应器与原点位置的相对距离，即得到四个电机的感应器与原点位置的相对距离，从而完成了原点位置标记。4.根据权利要求1所述的四电机合成运动控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，具体包括：步骤S31：读取每个感应器的状态，确定当前设备相对于整个设备原点位置的运动趋势；步骤S32：根据所述相对于原点的运动趋势，则控制设备反向运动，则即将要憋死的状态得到解除，已经...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐谨慎，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳麦逊电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44