螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109551062A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201910043562.7(22)申请日2019.01.17(71)申请人常州市步云工控自动化股份有限公司地址213000江苏省常州市天宁区青龙街道河海东路9号(72)发明人彭永生(74)专利代理机构常州市夏成专利事务所(普通合伙)32233代理人沈毅(51)Int.Cl.B23F19/02(2006.01)B23F23/00(2006.01)B23Q5/10(2006.01)B23Q17/00(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图1页(54)发明名称螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法(57)摘要本发明涉及数控研齿的技术领域，尤其涉及一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法。包括上位机IPC、嵌入式控制器BYC、光栅刻度尺SINO-KA-300和伺服驱动单元BYET，控制器BYC负责高速运算和核心控制、信号采集和维持Modbus串行通信；伺服驱动单元驱动电机进行轴向的实时插补运动，保证在研磨时大、小轮齿有恒定的侧隙值和合理的齿面研磨区域；系统的闭环在线反馈，以保证伺服驱动单元移动的精确度；研齿前大、小轮自动啮合，自动测量齿面侧隙，整个控制系统结构简洁高效，分工明确，减少操作流程，提高生产效率。CN109551062ACN109551062A权利要求书1/4页1.一种螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，包括上位机IPC、嵌入式控制器BYC、光栅刻度尺SINO-KA-300和伺服驱动单元BYET，上位机IPC通过TCP端口与嵌入式控制器BYC进行数据交换，嵌入式控制器BYC分别与光栅刻度尺SINO-KA-300和伺服驱动单元BYET连接，其特征在于：所述上位机IPC的作用是人机交互，包括动态显示系统的状态、输入螺旋锥齿轮研磨相关的参数和触发/进入研磨对应的工作模式；所述嵌入式控制器BYC负责高速运算和核心控制、信号采集和维持Modbus串行通信；所述伺服驱动单元BYET包括伺服驱动器和伺服电器，伺服驱动单元BYET驱动电机进行轴向的实时插补运动，保证在研磨时大、小轮齿有恒定的侧隙值和合理的齿面研磨区域；光栅刻度尺SINO-KA-300为系统的闭环在线反馈，以保证伺服驱动单元移动的精确度。2.如权利要求1所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述伺服驱动器包括控制A轴的伺服驱动器A、控制C轴的伺服驱动器C、控制V轴的伺服驱动器V、控制H轴的伺服驱动器H、控制G轴的伺服驱动器G，所述伺服驱动器A通过信号线、动力线串接伺服电机A，伺服驱动器C通过信号线、动力线串接伺服电机C，伺服驱动器V通过信号线、动力线串接伺服电机V，伺服驱动器H通过信号线、动力线串接伺服电机H，伺服驱动器G通过信号线、动力线串接伺服电机G。3.如权利要求1所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述嵌入式控制器BYC通电后进入自检及回零模式、手动模式、联动模式或者自动模式，自检模式：检查上位机IPC通过TCP端口传来的参数是否在允许范围内，参数包括齿轮的旋向、V、H、G各轴的目标位置数据、侧隙设定值、转速、扭矩；回零模式：控制系统的V、H、G各个工作轴回退到参考原点，以参考原点的位置作为V、H、G各轴的初始坐标位置；手动模式：通过该模式可以手动调整V/H/G各个工作轴的位置，以初步确定V/H/G各轴的相对位置关系；联动模式：通过用于确定、细微调整螺旋锥齿轮自动研磨的相关技术参数，以便后续同一批次的该型螺旋锥齿轮按照该参数进行自动研磨；自动模式：通过联动模式下确定好主从齿轮相关的研磨参数后，同一批次的该型螺旋锥齿轮便可在自动模式下运行，依据对应的研磨参数进行自动研磨。4.如权利要求3所述的螺旋锥齿轮自动研磨的控制方法，其特征在于：所述回零模式，当嵌入式控制器BYC收到上位机IPC通过TCP端口发来的回零指令时,首先判断目前系统的状态：如在回零模式中，则忽略该指令；如在手动模式、联动模式、自动模式中，需要先退出该模式，然后通过控制连接线控制伺服驱动器V、伺服驱动器H、伺服驱动器G进入回零模式；回零模式的工作流程如下：第一步、伺服驱动器G驱动伺服电机G控制G轴沿着G方向一直前进；第二步、嵌入式控制器BYC将第一步对应延时3秒，确保螺旋锥齿轮的主从齿轮脱离啮合;第三步、伺服驱动器V驱动伺服电机V控制V轴沿V方向后退，伺服驱动器H驱动伺服电机2CN109551062A权利要求书2/4页H控制H轴沿H方向前进;第四步、等待V轴、H轴和G轴都碰到限位点；第五步、V轴、H轴、G轴开始回零；第六步、嵌入式控制器BYC检测V轴、H轴、G轴的定位完成信号，等待回零完成；第七步、设定零点坐标。5.如权利要求3所述的螺旋锥齿轮自动研磨