本发明专利技术公开了一种机床ＸＹ平面误差修正系统，属于机床系统误差修正控制技术领域，系统硬件包括基于上位计算机及可编程控制器控制的伺服驱动器，以及与伺服驱动器连接的伺服电机，ＸＹ平面工作平台由伺服电机通过丝杆驱动，所述上位计算机里内设有对机床ＸＹ平面的系统误差辨识模块和拟合补偿模块；本发明专利技术通过系统软硬件配合，上位计算机功能模块即可辩识出机床精确误差模型数据，通过系统适时补偿，可使机床达到理想的控制精度，同时，数控系统设定补偿数据简单、便捷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机床系统误差修正控制技术，尤其涉及一种机床XY平面系统误 差修正控制技术。
技术介绍
机床的误差补偿是提高机床精度的一种有效措施，具有重要的现实意义。目前 国内外，机床误差补偿主要由数控CNC系统完成(国外CNC数控系统主要厂家有SIEMENS、 FANAC、FAG0R等)。其误差补偿主要包括螺距补偿和齿隙补偿。螺距补偿时，CNC系统自动 将目标位置Pi的平均位置偏差叠加到插补指令上，使误差部分抵消，实现误差的补偿。 齿隙补偿时，需要测量出各目标位置Pi的平均反向差值，作为机床的补偿参数输入系统， 系统在控制坐标反向运动时，自动先让该坐标轴反向运动，然后按指令进行运动，由此补 偿误差。机床采用的CNC控制系统时，硬件上需要通过CNC控制器控制伺服驱动器，然后由 伺服驱动器控制伺服电机，这样，集成的系统造价高，控制结构复杂。对于功能相对简单的 车床(如精密钻床)来说，如果采用CNC控制器，CNC控制器的许多复杂功能在应用装置中 没有使用，形成了很大的资源浪费。CNC系统补偿时，将目标位置Pi的平均位置偏差叠加 到插补指令上，这样，位于相邻目标位置之间的补偿点的误差值较大，并且随着相邻目标位 置之间的距离的加大，其补偿点的位置精确度亦变差。同时，目前流行的CNC控制系统(如 SIEMENS-840D数控系统等)，其螺距误差补偿采用绝对型补偿方法，可以通过执行程序来设 定补偿数据，方法直观但操作步骤非常繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在不使用CNC控制器的功能相对简单的机床上，不 改变原有系统硬件结构的情况下，便可使机床达到需要的控制精度的机床XY平面误差修 正系统。本专利技术的技术方案为一种机床XY平面误差修正系统，系统硬件包括基于上位计 算机及可编程控制器控制的伺服驱动器，以及与伺服驱动器连接的伺服电机，XY平面工作 平台由伺服电机通过丝杆驱动，所述上位计算机里内设有对机床XY平面的系统误差辨识 模块和拟合补偿模块；所述系统误差辨识模块，通过若干给定的指令位置和机床上刀具在机床XY平面对应 的实际测量位置，得出机床XY平面系统误差模型；所述拟合补偿模块，接收给定位置信号后，通过所述系统误差辨识模块所得出的机床 XY平面系统误差模型，拟合计算出前馈量并将输出位置修正，将修正后的输出位置传给伺 服驱动器。3所述系统误差辨识模块包括进给位置数据转换子模块，该模块将需要输入的若干进给位置，转换成机床系统可以 识别的数据格式；自动点到点进给位置子程序子模块，该模块指令刀具自动按照所述输入到机床加工数 据基准区域的进给位置和数目自动进给；刀具实际进给位置测量及数据格式转换子模块，通过激光干涉仪对机床刀具在XY平 面实际进给位置进行测量，该模块将激光干涉仪的测量数据格式转换为机床系统可以识别 的数据格式；偏差计算修正子模块，该模块计算各输入点的进给位置与其实际进给位置的误差值， 修改输入的进给位置，以修改后的进给位置输入系统，进行迭代过程计算，记录相应数据， 直到误差符合要求，从而得到机床XY平面系统误差模型。该计算方法如下，即模型函数 Fif = A(Xx)的求取设各给定位置ft权利要求1、一种机床XY平面误差修正系统，系统硬件包括基于上位计算机及可编程控制器控制的伺服驱动器，以及与伺服驱动器连接的伺服电机，XY平面工作平台由伺服电机通过丝杆驱动，其特征在于所述上位计算机里内设有对机床XY平面的系统误差辨识模块和拟合补偿模块；所述系统误差辨识模块，通过若干给定的指令位置和机床上刀具在机床XY平面对应的实际测量位置，得出机床XY平面系统误差模型；所述拟合补偿模块，接收给定位置信号后，通过所述系统误差辨识模块所得出的机床XY平面系统误差模型，拟合计算出前馈量并将输出位置修正，将修正后的输出位置传给伺服驱动器。2.根据权利要求1所述的一种机床XY平面误差修正系统，其特征在于所述系统误差 辨识模块包括进给位置数据转换子模块，该模块将需要输入的若干进给位置，转换成机床系统可以 识别的数据格式；自动点到点进给位置子程序子模块，该模块指令刀具自动按照所述输入到机床加工数 据基准区域的进给位置和数目自动进给；刀具实际进给位置测量及数据格式转换子模块，通过激光干涉仪对机床刀具在XY平 面实际进给位置进行测量，该模块将激光干涉仪的测量数据格式转换为机床系统可以识别 的数据格式；偏差计算修正子模块，该模块计算各输入点的进给位置与其实际进给位置的误差值， 修改输入的进给位置，以修改后的进给位置输入系统，进行迭代过程计算，记录相应数据， 直到误差符合要求，从而得到机床XY平面系统误差模型。3.根据权利要求2所述的一种机床XY平面误差修正系统，其特征在于所述激光干涉 仪采用离线方法测量刀具的实际进给位置。4.根据权利要求1或2或3所述的一种机床XY平面误差修正系统，其特征在于所述 拟合补偿模块，包括进给位置数据转换子模块该模块将需要输入的进给位置转换成机床系统可以识别 的数据格式；进给位置前馈量计算、输出子模块该模块根据各输入点的进给位置，与对应的机床 XY平面系统误差模型进行拟合运算，得出前馈量，根据所述前馈量得到各输入点的实际所 需进给位移，并将各实际所需进给位移传给伺服驱动器，控制伺服电机输出位移。全文摘要本专利技术公开了一种机床XY平面误差修正系统，属于机床系统误差修正控制
，系统硬件包括基于上位计算机及可编程控制器控制的伺服驱动器，以及与伺服驱动器连接的伺服电机，XY平面工作平台由伺服电机通过丝杆驱动，所述上位计算机里内设有对机床XY平面的系统误差辨识模块和拟合补偿模块；本专利技术通过系统软硬件配合，上位计算机功能模块即可辩识出机床精确误差模型数据，通过系统适时补偿，可使机床达到理想的控制精度，同时，数控系统设定补偿数据简单、便捷。文档编号G05B19/404GK101968641SQ20101022149公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日专利技术者王光宇 申请人:西华大学;成都远景数控设备实业有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机床ＸＹ平面误差修正系统，系统硬件包括基于上位计算机及可编程控制器控制的伺服驱动器，以及与伺服驱动器连接的伺服电机，ＸＹ平面工作平台由伺服电机通过丝杆驱动，其特征在于：所述上位计算机里内设有对机床ＸＹ平面的系统误差辨识模块和拟合补偿模块；所述系统误差辨识模块，通过若干给定的指令位置和机床上刀具在机床ＸＹ平面对应的实际测量位置，得出机床ＸＹ平面系统误差模型；所述拟合补偿模块，接收给定位置信号后，通过所述系统误差辨识模块所得出的机床ＸＹ平面系统误差模型，拟合计算出前馈量并将输出位置修正，将修正后的输出位置传给伺服驱动器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王光宇，
申请(专利权)人：西华大学，成都远景数控设备实业有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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