主轴马达高速准停的控制方法及控制装置.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CN107437914A(43)申请公布日2017.12.05(21)申请号201610362029.3(22)申请日2016.05.27(71)申请人乐星产电（无锡）有限公司地址214028江苏省无锡市无锡国家高新技术产业开发区乐星路LS产业园(72)发明人鲁国辉(74)专利代理机构隆天知识产权代理有限公司72003代理人李昕巍章侃铱(51)Int.Cl.H02P21/36(2016.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称主轴马达高速准停的控制方法及控制装置(57)摘要本公开提供一种主轴马达高速准停的控制方法及控制装置，该控制方法包括：主轴马达以第一速度运行过程中，在准停信号处于使能状态时，所述主轴马达由所述第一速度减速到第二速度；在所述主轴马达以所述第二速度运行过程中找到零点并在达到准停目标时停止。通过在主轴马达高速运行中准停使能后减速到低速运行找零点，找到零点后执行准停程序，该控制方法中准停动作连续，可以快速到达准停条件，减少主轴马达高速准停所需时间，大大提高生产效率。CN107437914ACN107437914A权利要求书1/1页1.一种主轴马达高速准停的控制方法，其特征在于，包括：主轴马达以第一速度运行过程中，在准停信号处于使能状态时，所述主轴马达由所述第一速度减速到第二速度；在所述主轴马达以所述第二速度运行过程中找到零点，并在达到准停目标时停止。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将编码器反馈的Z相方波作为所述零点。3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述编码器为增量型编码器。4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述准停目标根据编码器脉冲数确定，准停位置的范围为0～(4*EncNum-1)，其中EncNum为所述编码器脉冲数，所述编码器脉冲数为所述编码器反馈的脉冲数。5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据编码器脉冲数确定准停目标的步骤包括：将准停位置脉冲数与所述编码器脉冲数进行负反馈运算以及比例-积分-微分控制；经过滤波以及限定的速度值转换成频率值；根据所述频率值进行矢量控制的速度环和电流环进行计算；经过脉冲宽度调制后通过三相输出电压控制三相异步马达运行；当所述编码器脉冲数与所述准停位置脉冲数相同时进入零速制动，所述主轴马达停止。6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述准停目标根据准停角度确定，所述准停角度的范围为0～359.9度。7.一种主轴马达高速准停的控制装置，其特征在于，包括：减速模块，用于主轴马达以第一速度运行过程中，在准停信号处于使能状态时，所述主轴马达由所述第一速度减速到第二速度；以及找零准停模块，用于在所述主轴马达以所述第二速度运行过程中找到零点，并在达到准停目标使停止。8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于所述准停目标根据编码器脉冲数确定，准停位置的范围为0～(4*EncNum-1)，其中EncNum为所述编码器脉冲数，所述编码器脉冲数为所述编码器反馈的脉冲数。9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述找零准停模块包括：负反馈子模块，用于将准停位置脉冲数与所述编码器脉冲数进行负反馈运算以及比例-积分-微分控制；滤波限定子模块，用于经过滤波以及限定的速度值转换成频率值；矢量控制子模块，用于根据所述频率值进行矢量控制的速度环和电流环进行计算；脉冲宽度调制子模块，用于经过脉冲宽度调制后通过三相输出电压控制三相异步马达运行；以及制动子模块，用于当所述编码器脉冲数与所述准停位置脉冲数相同时进入零速制动，所述主轴马达停止。10.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述准停目标根据准停角度确定，所述准停角度的范围为0～359.9度。2CN107437914A说明书1/8页主轴马达高速准停的控制方法及控制装置技术领域[0001]本公开涉及机床控制技术领域，尤其涉及一种主轴马达高速准停的控制方法及控制装置。背景技术[0002]主轴准停又称为主轴定位功能，即当主轴停止时，能够准确地停于某一固定圆周位置。数控机床为了完成ATC(AutomaticToolChanger，刀具自动交换)装置的动作过程，必须设置主轴准停机构。由于刀具装在主轴上，切削时切削转矩不可能仅靠锥孔的摩擦力来传递，因此在主轴前端设置一个突键，当刀具装入主轴时，刀柄上的键槽必须与主轴上的突键对准，才能顺利换刀，为此，主轴必须准确停在某固定的角度上才有利于换刀操作，由此可知主轴准停是实现ATC过程的重要环节。[0003]目前主轴准停有两种方式，即机械方式定位与电气方式定位。机械方式就是利用机械凸轮机构或光电盘方式进行粗定位，然后有一个液动或气动的定位销插入主轴上的销孔或销槽实现精确定位，完成换刀后定位销退出，