螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法技术

本发明专利技术涉及数控研齿的技术领域，尤其涉及一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法。包括上位机IPC、嵌入式控制器BYC、光栅刻度尺SINO‑KA‑300和伺服驱动单元BYET，控制器BYC负责高速运算和核心控制、信号采集和维持Modbus串行通信；伺服驱动单元驱动电机进行轴向的实时插补运动，保证在研磨时大、小轮齿有恒定的侧隙值和合理的齿面研磨区域；系统的闭环在线反馈，以保证伺服驱动单元移动的精确度；研齿前大、小轮自动啮合，自动测量齿面侧隙，整个控制系统结构简洁高效，分工明确，减少操作流程，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法。
技术介绍
着汽车行业对后桥锥齿轮副的运转平稳和低噪声等性能提出越来越高的要求，现代数控研齿技术成为了国内外锥齿轮机床装备行业的几个关键技术之一。现有的螺旋锥齿轮自动研磨运动模型可以归为两类：摆动小轮节锥法研齿运动模型和V/H调整法研齿运动模型。摆动小轮节锥法研齿运动模型主要要用在传统的机械式半自动锥齿轮研齿机上，而数控研齿机基本上都是采用V/H调整法研齿运动模型。其中，摆动小轮节锥法研齿加工的调试过程复杂，运动轨迹设置较为麻烦，对于变化多样的齿面状况来说，这些运动轨迹的样式过于单一，不具有太大的可变性；此外，摆动机构的设计相对于直线运动机构的设计更为复杂，同时增加了系统的成本以及不稳定性。因此，现代数控研齿机基本上都是采用V/H调整法研齿运动模型来进行研齿加工。目前市场上主流产品如Glerson和Oerlikon公司的数控研齿机均直接采用进口CNC数控平台，因此功能扩展方面受到平台很大限制，而且由于进口CNC数控平台本身成本过高，导致使用该平台的机型无法大规模应用。专利技术内容本专利技术旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，包括上位机IPC、嵌入式控制器BYC、光栅刻度尺SINO‑KA‑300和伺服驱动单元BYET，上位机IPC通过TCP端口与嵌入式控制器BYC进行数据交换，嵌入式控制器BYC分别与光栅刻度尺SINO‑KA‑300和伺服驱动单元BYET连接，其特征在于：所述上位机IPC的作用是人机交互，包括动态显示系统的状态、输入螺旋锥齿轮研磨相关的参数和触发/进入研磨对应的工作模式；所述嵌入式控制器BYC负责高速运算和核心控制、信号采集和维持Modbus串行通信；所述伺服驱动单元BYET包括伺服驱动器和伺服电器，伺服驱动单元BYET驱动电机进行轴向的实时插补运动，保证在研磨...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，包括上位机IPC、嵌入式控制器BYC、光栅刻度尺SINO-KA-300和伺服驱动单元BYET，上位机IPC通过TCP端口与嵌入式控制器BYC进行数据交换，嵌入式控制器BYC分别与光栅刻度尺SINO-KA-300和伺服驱动单元BYET连接，其特征在于：所述上位机IPC的作用是人机交互，包括动态显示系统的状态、输入螺旋锥齿轮研磨相关的参数和触发/进入研磨对应的工作模式；所述嵌入式控制器BYC负责高速运算和核心控制、信号采集和维持Modbus串行通信；所述伺服驱动单元BYET包括伺服驱动器和伺服电器，伺服驱动单元BYET驱动电机进行轴向的实时插补运动，保证在研磨时大、小轮齿有恒定的侧隙值和合理的齿面研磨区域；光栅刻度尺SINO-KA-300为系统的闭环在线反馈，以保证伺服驱动单元移动的精确度。2.如权利要求1所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述伺服驱动器包括控制A轴的伺服驱动器A、控制C轴的伺服驱动器C、控制V轴的伺服驱动器V、控制H轴的伺服驱动器H、控制G轴的伺服驱动器G，所述伺服驱动器A通过信号线、动力线串接伺服电机A，伺服驱动器C通过信号线、动力线串接伺服电机C，伺服驱动器V通过信号线、动力线串接伺服电机V，伺服驱动器H通过信号线、动力线串接伺服电机H，伺服驱动器G通过信号线、动力线串接伺服电机G。3.如权利要求1所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述嵌入式控制器BYC通电后进入自检及回零模式、手动模式、联动模式或者自动模式，自检模式：检查上位机IPC通过TCP端口传来的参数是否在允许范围内，参数包括齿轮的旋向、V、H、G各轴的目标位置数据、侧隙设定值、转速、扭矩；回零模式：控制系统的V、H、G各个工作轴回退到参考原点，以参考原点的位置作为V、H、G各轴的初始坐标位置；手动模式：通过该模式可以手动调整V/H/G各个工作轴的位置，以初步确定V/H/G各轴的相对位置关系；联动模式：通过用于确定、细微调整螺旋锥齿轮自动研磨的相关技术参数，以便后续同一批次的该型螺旋锥齿轮按照该参数进行自动研磨；自动模式：通过联动模式下确定好主从齿轮相关的研磨参数后，同一批次的该型螺旋锥齿轮便可在自动模式下运行，依据对应的研磨参数进行自动研磨。4.如权利要求3所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述回零模式，当嵌入式控制器BYC收到上位机IPC通过TCP端口发来的回零指令时,首先判断目前系统的状态：如在回零模式中，则忽略该指令；如在手动模式、联动模式、自动模式中，需要先退出该模式，然后通过控制连接线控制伺服驱动器V、伺服驱动器H、伺服驱动器G进入回零模式；回零模式的工作流程如下：第一步、伺服驱动器G驱动伺服电机G控制G轴沿着G方向一直前进；第二步、嵌入式控制器BYC将第一步对应延时3秒，确保螺旋锥齿轮的主从齿轮脱离啮合;第三步、伺服驱动器V驱动伺服电机V控制V轴沿V方向后退，伺服驱动器H驱动伺服电机H控制H轴沿H方向前进;第四步、等待V轴、H轴和G轴都碰到限位点；第五步、V轴、H轴、G轴开始回零；第六步、嵌入式控制器BYC检测V轴、H轴、G轴的定位完成信号，等待回零完成；第七步、设定零点坐标。5.如权利要求3所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述手动模式，当嵌入式控制器BYC收到上位机IPC通过TCP端口发来的手动指令时,判断目前系统的状态：如在自动、联动、回零模式中，则忽略该指令；通过嵌入式控制器BYC控制，控制伺服驱动器V、伺服驱动器H、伺服驱动器G进入手动模式；所述手动模式分为前进/后退和步进/步退：前进/后退：实体按钮及手轮操作，在操作过程中进行速度设定；步进/步退：通过上位机IPC操作，在操作过程中提供单步值，单位:丝（0.01毫米）。6.如权利要求3所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述联动模式，当嵌入式控制器BYC收到上位机IPC通过TCP端口发来的联动指令时,判断目前系统的状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭永生，
申请(专利权)人：常州市步云工控自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32