本发明专利技术提供了一种基于线性模组的移测装置，包括移测架及控制系统两大部分，移测架中的基座与线性导轨连接，减速器与伺服电机连接，伺服电机与线性模组连接，伺服电机与控制系统的伺服驱动器连接，履带式拖链固定于机架，基座及线性模组构建装置的支撑部件，光栅尺及限位开关与控制系统的信号接口板连接；监测设备固定于支架上；控制系统中的空气开关与断路器连接，断路器与接触器连接，接触器与滤波器连接，继电器与运动控制器通过以太网与计算机连接，通过RS232接口与手动控制器连接，同时通过I/O接口与伺服驱动器、光栅尺及限位开关连接。本发明专利技术可用于风洞或专用试验场所监测设备的全自动精确定位。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于全自动高精度移测装置
，特别涉及一种基于线性模组的移测装置，本专利技术可用于风洞试验或密闭仓测试等精度要求高的专用场所。
技术介绍
在风洞试验室或其他密闭仓试验场所，将监测设备准确定位到理想位置，对在测试设备进行实时、全方的监测，获得准确的实验数据。目前还没有专用设备，一般靠人工调整监测设备到指定位置，误差大，操作不方便，基于线性模组的移测装置就是解决这种专用试验场所的专用设备，全自动、准确定位监测设备。
技术实现思路
为了解决在风洞或其它密闭仓等专业试验场所监测设备自动准确定位问题，本专利技术提供一种基于线性模组的移测装置。本专利技术的基于线性模组的移测装置，包括移测架和控制系统两大部分。其特点是移测架包括基座、线性模组、伺服电机、履带式拖链、线性导轨、减速器、支架、光栅尺、 限位开关；基座与线性导轨连接，伺服电机与线性模组连接，伺服电机与控制系统的伺服驱动器连接，履带式拖链固定于机架，基座及线性模组构建装置的支撑部件，光栅尺及限位开关与控制系统的信号接口板连接；监测设备固定于支架上。控制系统包括空气开关、断路器、接触器、继电器、滤波器、伺服驱动器、运动控制器、信号接口板、电源变换器、计算机及手动控制盒；空气开关与断路器连接，断路器与接触器连接，接触器与滤波器连接，继电器与运动控制器通过以太网与计算机连接，通过RS232 接口与手动控制盒连接，同时通过I/O接口与伺服驱动器、光栅尺及限位开关连接，运动控制器接受、分析、处理计算机或手动控制盒的控制信息后，指挥伺服驱动器及电机运动，同时分析伺服电机自带的编码器及光栅尺反馈的运动信息，调整运动指令，实现准确运动控制。本专利技术中的手动控制盒包括处理器、显示屏、指示灯、看门狗、RS232接口、键盘、电源变换器、电源开关及急停开关。显示屏、指示灯、看门狗、RS232接口、急停开关、键盘都与处理器连接，电源开关与电源变换器连接，通过电源变换器提供各模块所需电源。手动控制盒通过RS232接口与控制系统的运动控制器连接。处理器接受键盘输入的运动参数，分析处理后通过RS232与运动控制器连接，并实时查询各轴的运动信息。本专利技术中的移测架基座采用铝型材和角形铸铝件。本专利技术中的移测架线性轴采用线性模组。本专利技术中的移测架的运动电机采用带编码器的伺服电机。本专利技术中的移测架的线性轴采用光栅尺。本专利技术中的控制系统中还设置有短路、过载、急停控制装置。本专利技术的基于线性模组的移测装置，该装置包括移测架和控制系统两大部分。移测架是移测装置的关键部件，是实现准确定位的支撑及运动系统，由基座、线性模组、伺服电机、减速器、光栅尺、限位开关等组成；控制系统控制和指挥移测架各轴移动位移和角度， 由主控计算机、运动控制器、信号接口板、伺服驱动器、电源变换器、电气控制单元、手控盒及控制软件组成。基座为柜架结构，采用铝型材实现。铝型材之间采用三角形铸铝连接件进行连接。 基座对移测架起支撑和调平作用。线性模组采用高精度的线性模组，构建X、Y、Z三个方向的直线运动轴，三线性轴沿空间直角坐标安装。伺服电机及伺服驱动器接收运动控制卡的控制指令，驱动电机带动移测架各轴在其四个自由度的运动方向上进行运动，并通过自带的编码器反馈各轴的运动信息，实现闭环的自动控制。运动控制器是移测装置控制系统的关键部件，由它完成对伺服电机的精确控制。 控制器通过对运动规划曲线的平滑处理以及加、减速过程的控制，减小对机械部分的运动冲击，实现平稳运行和高精度目的。光栅尺安装在X、Y、Z三个线性轴上的线性模组上，以检测三轴的直线运动位移。减速器将电机转速进一步降速，实现各轴的平稳运行，达到高精度。限位开关限定各轴的运动范围，有效保证移测架在规定运动范围运动，保护运动机构及设备安全。电源变换器将市电变换为系统需要的二次电源。电气控制单元由空气开关，交流接触器、继电器、滤波器等组成，为系统提供所需的电源，并提供过载、短路保护，经过滤波器达到提供给伺服驱动器高品质电源。计算机及手控盒通过以太网、RS232与运动控制器联接，计算机或手控盒编制运动策略，运动时将运动策略传递到运动控制器，同时接收运动控制器反馈的运动信息，实时校正运动策略，最终实现精准定位。控制软件安装在计算机上或手动控制盒的存储器内，与运动控制器通讯，接收运动策略，处理后与运动控制器通讯，传递运动控制信息。本专利技术的功能及工作原理移测装置的主要功能是将监测设备在四自由度的运动范围内精密移动定位，各自由度的运动相对独立，可以对各轴进行单独或联合的运动控制。通过以太网，移测装置可以实现本地计算机控制和远程调度管理机控制。能够接受运动控制指令，并根据指令控制机构运动，并进行状态反馈。计算机根据任务需要，编制相应的控制策略，给出运动位移，将相应控制命令下传到运动控制器的程序内存中；或手控盒编制需要的控制策略，将相应的控制命令下传到运动控制器。运动控制器根据控制策略解释输出运动控制命令，控制伺服驱动器，伺服驱动器对控制信号进行放大进而控制电机的运转。电机运转状况通过编码器或光栅尺反馈到运动控制器，控制器再根据预定的控制策略进行调节输出。X、Y、Z轴带有光栅尺对位置进行检测反馈，形成闭环控制。旋转轴的运动检测采用电机编码器的反馈。本专利技术的运行过程1.固定监测设备。将需要监测的设备或仪器安装到旋转轴的安装杆上，并固定。2.装置上电，通过计算机或手控盒将装置的移测架各轴归零。便于最大范围的运动和测量。3.编制运动策略。根据监测设备或仪器检测的需要，在计算机或手控盒编制控制策略。4.下载控制命令至运动控制卡，运动控制器解释其控制命令，运算和处理数据信息，输出控制信息至伺服驱动器，电机运动带动监测设备运动，同时反馈运动信息至运动控制器，运动控制器矫正运动信息，如此闭环控制监测设备准确定点定位。5.根据测试和试验的需要，随时调正运动策略，重复第四步，直到监测结束。6.装置复位。通过计算机或手控盒将移测架各轴归零。7.断电取下监测设备。在运行过程中出现任何告警和误动作，都可通过计算机或手控上盒急停按钮停止执行控制策略。本专利技术的基于线性模组的移测装置，移测架包括铝型材基座、线性模组、伺服电机、减速器、光栅尺等构件，能够实现宽范围、高精度运动，确保准确定位，移测架拆装、搬移容易方便。本专利技术的基于线性模组的移测装置，控制及驱动部分采用专用的运动控制器和伺服电机，实现精密运算，利用矢量运算及圆弧插补运算等方法控制电机运动，确保精准控制。本专利技术的基于线性模组的移测装置，手动控制盒采用ARM处理器，处理能力强、速度快，高分辨率及高亮度的OLED显示屏，友好的显示界面，防抖按钮，操作简单方便。本专利技术的基于线性模组的移测装置为全自动移测控制系统，能够进行全自动、高精度定位，尤其是线性定位精度和重复定位精度达0. 05毫米，旋转轴的定位精度和重复定位精度达0.01°，单轴运动范围可达1米，旋转轴运动范围为0^ 360°，并实现四轴联动， 拆迁搬移方便。便于风洞试验或密闭仓等专用场所的测试。实现将监测设备自动、快速、准确定位，达到时时、全方位监测测试设备之目的。本专利技术采用线性模组、安川伺服电机、运动控制器专用部件和通用部件铝型材、通用电器、减速器、ARM芯片，实现四轴运动，达到准确定位，方便风洞或密闭仓等专用实验场所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于线性模组的移测装置，包括移测架、控制系统两大部分，其特征在于：移测架包括基座、线性模组、伺服电机、减速器、履带式拖链、线性导轨、支架、光栅尺、限位开关；基座与线性导轨连接，减速器与伺服电机连接，伺服电机与线性模组连接，伺服电机与控制系统的伺服驱动器连接，履带式拖链固定于机架，基座及线性模组构建装置的支撑部件，光栅尺及限位开关与控制系统的信号接口板连接；监测设备固定于支架上；控制系统包括空气开关、断路器、接触器、继电器、滤波器、伺服驱动器、运动控制器、信号接口板、电源变换器、计算机及手动控制盒；空气开关与断路器连接，断路器与接触器连接，接触器与滤波器连接，继电器与运动控制器通过以太网与计算机连接，通过ＲＳ２３２接口与手动控制盒连接，同时通过Ｉ／Ｏ接口与伺服驱动器、光栅尺及限位开关连接，运动控制器接受、分析、处理计算机或手动控制盒的控制信息后，指挥伺服驱动器及电机运动，同时分析伺服电机自带的编码器及光栅尺反馈的运动信息，调整运动指令，实现准确运动控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨素，牛德青，鞠波，欧阳长青，马燕，李林珊，胡进，张锐，田海燕，高震，韩强，李博，
申请(专利权)人：四川省绵阳西南自动化研究所，
类型：发明
国别省市：51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。