一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统技术方案

一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统，通过将机床编码器输出的方波或正余弦信号经信号调理模块后送入数据采集卡，由数据采集卡内部的计数功能对编码器输出信号的脉冲进行计数，通过数据运算处理器进行数据分析，能够实时准确地获得机床轴的位置值与速度值，通过对机床轴速度环和位置环的时域和频域响应曲线研究，以及多轴联动的轨迹跟踪曲线研究，能够对机床的性能及状态做出评估与预测，为机床伺服参数的优化提供指导，以达到提高机床加工精度和加工效率的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于数控机床的性能分析系统，属于数控机床性能测试领域。
技术介绍
伺服控制系统的控制效果好坏直接影响机床的加工精度和加工效率。目前，大多数国产数控系统不具备伺服轴动态特性测试和分析装置，无法对控制参数的优化处理提供可视化的实用工具。现状是机床生产厂家在针对不同机床的调试过程中往往只在数控系统生产厂家提供的默认伺服控制参数基础上做微调，并没有直观系统分析作为依据；而由于受机床装配工艺等因素的影响，每台数控机床之间都存在一定差异，因此无法判断所得参数是否最优。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本技术的目的是提供一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析装置，利用该装置，能够量化分析机床伺服轴的动态响应特性及轨迹跟踪曲线，以便对机床的伺服控制参数进行优化调整。本技术的目的是通过下述技术方案实现的一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统，其特征在于安装在机床伺服电机上的编码器输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端与数据运算处理器的输入端，数据运算处理器的数据分析结果通过显示器输出。本技术的有益效果本技术采用上述结构，将机床伺服轴的编码器信号引出，编码器输出信号经由信号调理模块调整，对其进行放大及滤波处理；信号调理模块将调理完的频率信号传送到数据采集卡，数据采集卡对频率信号进行采集，数据运算处理器通过内置的软件编程对采集到的频率信号进行处理，得出分析结果，将需要的位置及速度变化曲线经由显示器展示出来。机床设计人员通过显示的分析结果，结合实际应用中的数控系统，进一步对伺服控制系统的速度环及位置环的比例增益、积分常数、滤波器等参数进行调整，达到提高机床加工精度和加工效率的目的。采用本技术数控机床性能分析系统，无需通过数控系统，只需通过编码器信号就可以得到机床单轴的动态特性曲线、位置跟踪曲线及多轴联动的轨迹曲线，十分方便。可用于所有装有编码器的数控机床上，对机床性能及状态做出评估及预测，具有可视化、适用性强、效率高的特点，能够提高数控机床加工精度及加工效率。附图说明图I为本系统的结构框图。具体实施方式如图所示，一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统安装在机床伺服电机上的编码器1、2的输出端与信号调理模块3的输入端连接，信号调理模块3的输出端与数据采集卡4的输入端连接，数据采集卡4的输出端与数据运算处理器5的输入端连接，数据运算处理器5的数据分析结果通过显示器6输出。其中信号调理模块为美国NI公司生产，型号为SCXI_1126。数据采集卡同为美国NI公司生产，型号为PXI6123。本实施例中伺服电机编码器设置为2路，实际应用中具体涉及编码器的数量依据数控机床的种类而定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统,其特征在于：安装在机床伺服电机上的编码器输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端与数据运算处理器的输入端，数据运算处理器的数据分析结果通过显示器输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于编码器数据采集的数控机床性能分析系统，其特征在于安装在机床伺服电机上的编码器输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春时，林剑峰，曹文智，马晓波，韩广亮，杨顼，吴响亮，孙名佳，肖真诗，肖云峰，王冠明，
申请(专利权)人：沈阳机床集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：