一种高精度电动缸制造技术

本发明专利技术提供了一种高精度电动缸，其采集和分析电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否；当对动力输出轴的驱动行程不稳定时，根据伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息，以此交流电源输出的电流相序进行控制；当对动力输出轴的驱动行程稳定时，拍摄和分析动力输出轴驱动的负载的运动状态影像，以此确定负载的运动振动幅度，并根据运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态，这样能够提高电动缸动力输出的稳定性和保证电动缸对负载进行持久稳定的驱动。定性和保证电动缸对负载进行持久稳定的驱动。定性和保证电动缸对负载进行持久稳定的驱动。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度电动缸


[0001]本专利技术涉及电动缸运转控制的
，特别涉及一种高精度电动缸。

技术介绍

[0002]电动缸通常包括伺服电动机和丝杠，该丝杠作为伺服电动机的动力输出轴与伺服电动机连接。当伺服电动机运转时，该伺服电动机会驱动该丝杠进行相应的往复运动，从而使该丝杠带动其连接的负载进行相应的运动。该伺服电动机理论上在交流电源供电下，会按照预设的驱动行程将丝杠驱动到相应得到位置，但是在实际操作过程，由于交流电源自身输出电流的不稳定或者伺服电动机自身内部的原因，均会导致伺服电动机无法将丝杠驱动到相应的位置，从而影响电动缸动力输出的稳定性，以及无法保证电动缸能够对负载进行持久稳定的驱动。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种高精度电动缸，其采集和分析电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否；当对动力输出轴的驱动行程不稳定时，根据伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息，以此交流电源输出的电流相序进行控制；当对动力输出轴的驱动行程稳定时，拍摄和分析动力输出轴驱动的负载的运动状态影像，以此确定负载的运动振动幅度，并根据运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态，这样能够根据动力输出轴的驱动行程准确的判断电动缸当前是否处于稳定动力输出状态，以及对电动缸进行交流电源电流相序的调整，从而提高电动缸动力输出的稳定性和保证对负载进行持久稳定的驱动。
[0004]本专利技术提供一种高精度电动缸的动力输出控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，采集电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，并分析所述运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否；
[0006]步骤S2，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息；并根据所述关系信息，对交流电源输出的电流相序进行控制，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定；
[0007]步骤S3，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行拍摄，以此获得相应的运动状态影像；分析所述运动状态影像，以此确定负载的运动振动幅度；再根据所述运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态；
[0008]进一步，在所述步骤S1中，采集电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，并分析所述运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否具体包括：
[0009]步骤S101，在电动缸工作过程中对动力输出轴进行位移检测，从而获得动力输出轴在多个完整动力输出周期内各自的运动位置变化信息；
[0010]步骤S102，分析所述运动位置变化信息，确定动力输出轴在每个完整动力输出周期内的前极限运动位置点和后极限运动位置点，再确定所述前极限运动位置点与所述后极限运动位置点之间的直线距离；
[0011]步骤S103，确定动力输出轴在多个完整动力输出周期的直线距离对应的平均直线距离；将所述平均直线距离与预设直线距离范围进行比对，若所述平均直线距离在预设直线距离范围内，则确定电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定；否则，确定电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定；
[0012]进一步，在所述步骤S2中，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息；并根据所述关系信息，对交流电源输出的电流相序进行控制，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定具体包括：
[0013]步骤S201，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在一个完整动力输出周期内、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力方向变化之间的关系信息；所述关系信息是指交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者之间的对应关系；
[0014]步骤S202，分析所述关系信息，确定交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者之间的相差值；再根据所述相差值，调整交流电源输出的电流相序，以使交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者同步，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定；
[0015]进一步，在所述步骤S3中，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行拍摄，以此获得相应的运动状态影像；分析所述运动状态影像，以此确定负载的运动振动幅度；再根据所述运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态具体包括：
[0016]步骤S301，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行双目拍摄，以此获得相应的双目运动状态影像；并根据所述双目运动状态影像，得到关于负载的三维运动状态影像；
[0017]步骤S302，分析所述三维运动状态影像，确定负载在与其自身运动方向垂直的方向上的运动振动幅度；
[0018]步骤S303，将所述运动振动幅度与预设幅度阈值进行比对；若所述运动振动幅度小于或者小于预设幅度阈值，则保持电动缸当前的工作状态不变；否则，指示电动缸停止工作；
[0019]进一步，在所述步骤S302中，分析所述三维运动状态影像，确定负载在与其自身运动方向垂直的方向上的运动振动幅度具体包括：
[0020]对所述三维运动状态影像进行三维立体建模并建立空间直角坐标系，再利用图像识别技术对所述三维运动状态影像的每一帧三维图像中的负载识别出来并标记，以及识别出对应的坐标点，其具体过程为：
[0021]步骤S3021，利用下面公式(1)，根据所述负载在所述三维运动状态影像上的图像坐标将所述负载整合成一个质点，
[0022][0023]在上述公式(1)中，(x
i
，y
i
，z
i
)表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中负载整合成一个质点后对应的坐标值；[x
i
(a)，y
i
(a)，z
i
(a)]表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中被识别标记到的第a个负载坐标点；n
i
表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中被识别标记到的负载坐标点总数；
[0024]通过上述步骤S3022，将所述三维运动状态影像中的负载整合为一个质点，从而便于后续的计算；
[0025]步骤S3022，利用下面公式(2)，根据所述三维运动状态影像上每一帧三维图像整合成为质点的负载，得到第一帧三维图像中的质点位置与其他帧三维图像帧的质点位置的运动方向向量以及所述负载的标准运动方向向量，
[0026][0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度电动缸的动力输出控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，采集电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，并分析所述运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否；步骤S2，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息；并根据所述关系信息，对交流电源输出的电流相序进行控制，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定；步骤S3，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行拍摄，以此获得相应的运动状态影像；分析所述运动状态影像，以此确定负载的运动振动幅度；再根据所述运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态。2.如权利要求1所述的动力输出控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，采集电动缸在工作过程中动力输出轴的运动位置变化信息，并分析所述运动位置变化信息，以此判断电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定与否具体包括：步骤S101，在电动缸工作过程中对动力输出轴进行位移检测，从而获得动力输出轴在多个完整动力输出周期内各自的运动位置变化信息；步骤S102，分析所述运动位置变化信息，确定动力输出轴在每个完整动力输出周期内的前极限运动位置点和后极限运动位置点，再确定所述前极限运动位置点与所述后极限运动位置点之间的直线距离；步骤S103，确定动力输出轴在多个完整动力输出周期的直线距离对应的平均直线距离；将所述平均直线距离与预设直线距离范围进行比对，若所述平均直线距离在预设直线距离范围内，则确定电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定；否则，确定电动缸的伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定。3.如权利要求1所述的动力输出控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在交流电源驱动下、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力之间的关系信息；并根据所述关系信息，对交流电源输出的电流相序进行控制，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定具体包括：步骤S201，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程不稳定时，获取伺服电动机在一个完整动力输出周期内、交流电源输出的电流相序与伺服电动机输出的驱动作用力方向变化之间的关系信息；所述关系信息是指交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者之间的对应关系；步骤S202，分析所述关系信息，确定交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者之间的相差值；再根据所述相差值，调整交流电源输出的电流相序，以使交流电源输出的电流在相位上的变化与伺服电动机输出的驱动作用力在方向上的变化两者同步，从而使伺服电动机对动力输出轴的驱动行程恢复稳定。4.如权利要求1所述的动力输出控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行拍摄，以此获得相应的运动状态影像；分析所述运动状态影像，以此
确定负载的运动振动幅度；再根据所述运动振动幅度，控制电动缸的工作开关状态具体包括：步骤S301，当伺服电动机对动力输出轴的驱动行程稳定时，对动力输出轴驱动的负载的运动状态进行双目拍摄，以此获得相应的双目运动状态影像；并根据所述双目运动状态影像，得到关于负载的三维运动状态影像；步骤S302，分析所述三维运动状态影像，确定负载在与其自身运动方向垂直的方向上的运动振动幅度；步骤S303，将所述运动振动幅度与预设幅度阈值进行比对；若所述运动振动幅度小于或者小于预设幅度阈值，则保持电动缸当前的工作状态不变；否则，指示电动缸停止工作。5.如权利要求4所述的动力输出控制方法，其特征在于：在所述步骤S302中，分析所述三维运动状态影像，确定负载在与其自身运动方向垂直的方向上的运动振动幅度具体包括：对所述三维运动状态影像进行三维立体建模并建立空间直角坐标系，再利用图像识别技术对所述三维运动状态影像的每一帧三维图像中的负载识别出来并标记，以及识别出对应的坐标点，其具体过程为：步骤S3021，利用下面公式(1)，根据所述负载在所述三维运动状态影像上的图像坐标将所述负载整合成一个质点，在上述公式(1)中，(x
i
,y
i
,z
i
)表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中负载整合成一个质点后对应的坐标值；[x
i
(a),y
i
(a),z
i
(a)]表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中被识别标记到的第a个负载坐标点；n
i
表示所述三维运动状态影像中第i帧三维图像中被识别标记到的负载坐标点总数；通过上述步骤S3022，将所述三维运动状态影像中的负载整合为一个质点，从而便于后续的计算；步骤S3022，利用下面公式(2)，根据所述三维运动状态影像上每一帧三维图像整合成为质点的负载，得到第一帧三维图像中的质点位置与其他帧三维图像帧的质点位置的运动方向向量以及所述负载的标准运动方向向量，在上述公式(2)中，当1&lt...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志锋，胡建学，李娟，
申请(专利权)人：上海莘汭驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：