本发明专利技术公开了一种基于工业以太网总线的圆度误差测量装置及方法，包括CNC控制装置和伺服驱动装置，CNC控制装置通过伺服驱动装置与传动机械装置连接，CNC控制装置包括圆度指令发送模块、圆度误差测量装置和图形显示模块，圆度误差测量装置包括依次连接的数据输入模块、数据采集模块、圆度分析模块和数据输出模块；数据输出模块和圆度指令发送模块分别与图形显示模块连接，数据输入模块和圆度指令发送模块连接，数据输入模块和圆度指令发送模块通过工业以太网与伺服驱动装置连接；本发明专利技术实时采集传动机械装置位置信息，自动分析计算圆度误差，能直接在CNC控制装置上实现，无需借助PC等外部设备，具有操作简单、数据可靠性高等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括CNC控制装置和伺服驱动装置，CNC控制装置通过伺服驱动装置与传动机械装置连接，CNC控制装置包括圆度指令发送模块、圆度误差测量装置和图形显示模块，圆度误差测量装置包括依次连接的数据输入模块、数据采集模块、圆度分析模块和数据输出模块；数据输出模块和圆度指令发送模块分别与图形显示模块连接，数据输入模块和圆度指令发送模块连接，数据输入模块和圆度指令发送模块通过工业以太网与伺服驱动装置连接；本专利技术实时采集传动机械装置位置信息，自动分析计算圆度误差，能直接在CNC控制装置上实现，无需借助PC等外部设备，具有操作简单、数据可靠性高等优点。【专利说明】
本专利技术涉及自动控制
，特别是有关于一种。
技术介绍
当伺服参数经过优化后，需要对优化的效果验证，比较常用的方法就是圆度误差测量。因为，在模具加工时大部分机床运动轨迹是一个空间的曲线，可以近似认为是由一个个圆弧段组成的，圆度误差测量就是让机床以一定的速度走一个相应半径的圆，看机床实际走圆的效果，通过圆度误差测量可以看出机床在拐点处的动态特性。现有技术中，一般采取下面两种方法进行圆度误差测量:第一种，人工测量。两点和三点法近似测量，为生产中常用的方法，需要使用百分表或比较仪、表座、V型块等量具，操作简单。但这种方法缺陷是必需将测量结果先记录在纸张中，当需要进行分析时，再录入到电脑表格中，此方式效率低，数据容易记错。第二种，通过在计算机上开发软件进行测量。首先需要在NC (数字控制)系统上编写两个要测试的轴插补的圆程序，接着执行NC上的程序，再通过PC上的软件进行圆度误差测量及显示分析。此方法不足之处:在计算机上实现，经分析后调试人员需进一步在伺服上进行手动优化参数，另外还需要考虑计算机和NC系统联网的问题，成本较高。工业以太网总线技术具有 可实现远程访问，可承载大量数据信息，网络传输速度快，数据可达性强，可靠性高等优点。工业以太网总线技术的出现，为克服上述方法的缺陷提供了很好的研究思路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于工业以太网总线的圆度误差测量装置。本专利技术的另一个目的在于提供一种基于上述装置的圆度误差测量方法，直接在CNC (Computer numerical control,计算机数字控制)控制装置上进行圆度误差测量操作，自动分析记录测量结果，无需考虑PC与NC系统联网问题，成本低，解决了现有圆度误差测量方法人工记录测量结果造成效率低及不准确，或者通过计算机开发软件实现测量成本高的问题。本专利技术的第一个目的通过以下技术方案实现:基于工业以太网总线的圆度误差测量装置，包括CNC控制装置和伺服驱动装置，所述CNC控制装置通过伺服驱动装置与传动机械装置连接，所述CNC控制装置中包括圆度指令发送模块、圆度误差测量装置和图形显示模块，所述圆度误差测量装置包括依次连接的数据输入模块、数据采集模块、圆度分析模块和数据输出模块；所述圆度指令发送模块和圆度误差测量装置的数据输入模块连接，所述数据输入模块和圆度指令发送模块通过工业以太网总线与伺服驱动装置连接；所述CNC装置通过工业以太网总线与伺服驱动装置之间实现通信；所述圆度误差测量装置的数据输出模块和圆度指令发送模块分别与图形显示模块连接。优选的，所述伺服驱动装置包括依次连接的位置控制器、速度控制器、电流控制器、功率放大器、伺服电机以及反馈检测装置，CNC控制装置中圆度指令发送模块通过工业以太网总线与位置控制器连接，将圆度指令发送给位置控制器，所述伺服驱动装置通过伺服电机与传动机械装置连接；所述伺服电机通过反馈检测装置分别与位置控制器的输入端及速度控制器的输入端连接，将传动机械装置位置信息及伺服电机运转速度信息反馈给位置控制器及速度控制器，所述功率放大器的输出端与电流控制器的输入端连接，将功率放大器输出的电流参数值反馈给电流控制器。优选的，所述伺服驱动装置包括依次连接的位置控制器、速度控制器、电流控制器、功率放大器、伺服电机和第一反馈检测装置；CNC控制装置中圆度指令发送模块通过工业以太网总线与位置控制器连接，将圆度指令发送给位置控制器，所述伺服驱动装置通过伺服电机与传动机械装置连接；所述伺服电机通过第一反馈检测装置与速度控制器的输入端连接，将速度信息反馈给速度控制器，所述功率放大器的输出端与电流控制器的输入端连接，将功率放大器输出的电流参数值反馈给电流控制器；传动机械装置还连接有第二反馈检测装置，传动机械装置通过第二反馈检测装置与位置控制器的输入端连接，通过第二反馈检测装置将传动机械装置的位置信息反馈给位置控制器。本专利技术的第二个目的通过下述技术方案实现:基于工业以太网总线的圆度误差测量方法，包括以下步骤:(I)通过工业以太网总线把伺服驱动装置当前经过优化后的伺服参数信息下载到CNC控制装置；(2)进入CNC控制装置圆度误差测量人机界面；(3)设定圆度误差测量的各项参数值；(4)判断当前输入的参数值是否符合数据范围，如果是，执行步骤(5)，如果否，执行步骤(3);(5) CNC控制装置运行当前选择的圆度指令，控制传动机械装置运动，CNC控制装置通过工业以太网总线实时采集传动机械装置位置信息；(6)CNC控制装置根据采集到的传动机械装置位置信息，自动计算传动机械装置所运动的圆的圆心点及分析出该圆上的点，然后计算出该圆与理论圆的圆度误差数据；(7) CNC控制装置根据圆度误差数据在圆度误差测量人机界面上显示出圆度误差分布图；(8)根据圆度误差数据及圆度误差分布图形得出传动机械装置响应的同步性和响应的速度，判断当前圆度误差是否在规定要求范围内，如果是，执行步骤(10)，如果否，执行步骤(9)；(9)对伺服驱动装置的伺服参数进行优化，执行步骤(I)；(10)调试成功，圆度误差测量结束。优选的，所述步骤(3)中圆度误差测量的各项参数值分别是测试平面、圆的方向、采样周期、圆半径、进给速度、放大倍数；其中采样周期根据圆半径及进给速度设定，半径越大，采样周期应越长；进给速度越慢，采样周期越长；放大倍数是指圆弧显示的分辨率。更进一步的，所述圆度误差测量的各项参数值的数据范围分别是测试平面为G17(XY平面)、G18 (ZX平面)及G19 (YZ平面)，圆的方向为G02和G03，采样周期为I?10ms，圆半径为I?1000mm,进给速度为I?9999mm/min,放大倍数为I?9999。更进一步的，各平面圆度测试，默认统圆参数进给速为3000mm/min、圆半径为100mm。更进一步的，所述步骤(8)中，各平面圆度误差测试在默认铣圆参数的情况下，即进给速度为3000mm/min、圆半径为IOOmm时,若圆度误差数据小于或等于6 μ m,则表示当前各传动机械装置达到相应的同步性。优选的，所述圆度误差数据包括传动机械装置运动的圆的圆上点与理论圆的点误差、最大误差和最小误差值。优选的，所述伺服参数为速度比例增益、速度积分时间常数、转矩指令滤波、速度检测低通滤波和位置比例增益。通过具有以太网总线通信功能的CNC控制装置，能直接在CNC控制装置上进行圆度误差测量操作，模拟圆周切削运动圆并以此采集传动机械装置位置信息来判断机床各传动机械装置响应的同步性和响应速本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于工业以太网总线的圆度误差测量装置，包括CNC控制装置和伺服驱动装置，所述CNC控制装置通过伺服驱动装置与传动机械装置连接，其特征在于，所述CNC控制装置中包括圆度指令发送模块、圆度误差测量装置和图形显示模块，所述圆度误差测量装置包括依次连接的数据输入模块、数据采集模块、圆度分析模块和数据输出模块；所述圆度指令发送模块和圆度误差测量装置的数据输入模块连接，所述数据输入模块和圆度指令发送模块通过工业以太网总线与伺服驱动装置连接；所述CNC装置通过工业以太网总线与伺服驱动装置之间实现通信；所述圆度误差测量装置的数据输出模块和圆度指令发送模块分别与图形显示模块连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何敏佳，戴朝永，何理，张军，王衎，吴世磊，
申请(专利权)人：广州数控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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