实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种实现高效主轴定位的控制方法，包括以下步骤：将主轴伺服驱动器的控制模式切换为速度控制模式；搜索零点参考信号，并锁存零点信号时刻的编码器位置信息；计算目标位置；将主轴伺服驱动器的控制模式平滑切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置；根据计算的目标位置，定位到目标位置，保持位置环控制模式，并输出定位完成信号。本发明专利技术还涉及相应的实现高效主轴定位的控制装置、处理器及存储介质。采用了本发明专利技术的实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，定位时间短、效率高，定位动作连贯，定位精准，基于主轴伺服驱动器的定位方法，以达到高效、准确定位的效果。准确定位的效果。准确定位的效果。

【技术实现步骤摘要】
实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及数控机床领域，尤其涉及主轴定位领域，具体是指一种实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]主轴定位功能是由上位控制器发出定位命令，主轴伺服驱动器通过主轴电机编码器等传感器信号，使主轴停止在确定的位置上，并保持位置锁定。主轴定位功能，应用于加工中心换刀控制、精镗孔退刀和刚性攻丝等场合。高效、准确的主轴定位功能，可有效的提升加工效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足高效、准确、效率高的实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
[0005]该实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
[0006](1)将主轴伺服驱动器的控制模式切换为速度控制模式；
[0007](2)搜索零点参考信号，并锁存零点信号时刻的编码器位置信息；
[0008](3)计算目标位置；
[0009](4)将主轴伺服驱动器的控制模式平滑切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置；
[0010](5)根据计算的目标位置，主轴减速到零即定位到目标位置，保持位置环控制模式，并输出定位完成信号。/>[0011]较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
[0012](1.1)主轴伺服驱动器接收上位控制器的定位命令，将主轴驱动器的控制模式切换为速度控制模式，将目标速度设为定位速度参数设定值；
[0013](1.2)判断主轴速度与定位速度，若主轴速度高于定位速度，则主轴处于减速状态；若主轴速度低于定位速度，则主轴处于加速状态。
[0014]较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
[0015](3.1)计算从当前速度减速到零的运动距离；
[0016](3.2)锁存当前主轴位置，计算当前主轴机械角度；
[0017](3.3)计算从当前位置运动s距离后的机械角度；
[0018](3.4)计算从当前位置运动s距离后的位置；
[0019](3.5)计算目标位置。
[0020]较佳地，所述的步骤(3.1)中计算从当前速度减速到零的运动距离，具体为：
[0021]根据以下公式计算从当前速度减速到零的运动距离：
[0022][0023]其中，v为当前主轴速度，a为设定的减速度参数。
[0024]较佳地，所述的步骤(3.2)中计算当前主轴机械角度，具体为：
[0025]根据以下公式计算当前主轴机械角度：
[0026]θ1＝Mod((p1
‑
p0)，SpindleLines)；
[0027]其中，Mod为取余算法，SpindleLines为主轴旋转一圈的脉冲数，p1为当前主轴位置，p0为零点信号时刻的编码器位置信息。
[0028]较佳地，所述的步骤(3.3)中计算从当前位置运动s距离后的机械角度，具体为：
[0029]根据以下公式计算从当前位置运动s距离后的机械角度：
[0030]θ2＝θ1+Mod(s，SpindleLines)；
[0031]其中，θ1为当前主轴机械角度，Mod为取余算法，SpindleLines为主轴旋转一圈的脉冲数，s为从当前速度减速到零的运动距离。
[0032]较佳地，所述的步骤(3.5)中计算目标位置，具体为：
[0033]根据以下公式计算目标位置：
[0034]p3＝p2+(θ3
‑
θ2)；
[0035]其中，θ3为目标定位角度，θ2为从当前位置运动s距离后的机械角度，p2为从当前位置运动s距离后的位置。
[0036]较佳地，所述的步骤(4)具体为：
[0037]通过位置指令和位置环增益计算得到位置速度指令，将位置指令与速度前馈增益相乘并与位置速度指令相加，得到位置环输出的速度指令；
[0038]将主轴伺服驱动器规划运动轨迹的位置指令速度作为动态限幅值，对位置环输出的速度指令通过动态限幅值进行动态限幅；
[0039]将主轴伺服驱动器的控制模式切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置。
[0040]该用于实现高效主轴定位的控制的装置，其主要特点是，所述的装置包括：
[0041]处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
[0042]存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的实现高效主轴定位的控制的方法的各个步骤。
[0043]该用于实现高效主轴定位的控制的处理器，其主要特点是，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的实现高效主轴定位的控制的方法的各个步骤。
[0044]该计算机可读存储介质，其主要特点是，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的实现高效主轴定位的控制的方法的各个步骤。
[0045]采用了本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，本专利技术的定位时间短、效率高，定位动作连贯，定位精准，本专利技术基于主轴伺服驱动器的定位方法，以达到高效、准确定位的效果。
附图说明
[0046]图1为本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法的主轴速度大于定位速度的定位控制方法图。
[0047]图2为本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法的主轴速度小于定位速度的定位控制方法图。
[0048]图3为本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法的实施例的定位角度图。
[0049]图4为本专利技术的实现高效主轴定位的控制方法的位置控制框图。
具体实施方式
[0050]为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0051]本专利技术的该实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，其中包括以下步骤：
[0052](1)将主轴伺服驱动器的控制模式切换为速度控制模式；
[0053](2)搜索零点参考信号，并锁存零点信号时刻的编码器位置信息；
[0054](3)计算目标位置；
[0055](4)将主轴伺服驱动器的控制模式平滑切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置；
[0056](5)根据计算的目标位置，主轴减速到零即定位到目标位置，保持位置环控制模式，并输出定位完成信号。
[0057]作为本专利技术的优选实施方式，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
[0058](1.1)主轴伺服驱动器接收上位控制器的定位命令，将主轴驱动器的控制模式切换为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现高效主轴定位的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)将主轴伺服驱动器的控制模式切换为速度控制模式；(2)搜索零点参考信号，并锁存零点信号时刻的编码器位置信息；(3)计算目标位置；(4)将主轴伺服驱动器的控制模式平滑切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置；(5)根据计算的目标位置，主轴减速到零即定位到目标位置，保持位置环控制模式，并输出定位完成信号。2.根据权利要求1所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)主轴伺服驱动器接收上位控制器的定位命令，将主轴驱动器的控制模式切换为速度控制模式，将目标速度设为定位速度参数设定值；(1.2)判断主轴速度与定位速度，若主轴速度高于定位速度，则主轴处于减速状态；若主轴速度低于定位速度，则主轴处于加速状态。3.根据权利要求1所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：(3.1)计算从当前速度减速到零的运动距离；(3.2)锁存当前主轴位置，计算当前主轴机械角度；(3.3)计算从当前位置运动s距离后的机械角度；(3.4)计算从当前位置运动s距离后的位置；(3.5)计算目标位置。4.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.1)中计算从当前速度减速到零的运动距离，具体为：根据以下公式计算从当前速度减速到零的运动距离：其中，v为当前主轴速度，a为设定的减速度参数。5.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.2)中计算当前主轴机械角度，具体为：根据以下公式计算当前主轴机械角度：θ1＝Mod((p1
‑
p0)，SpindleLines)；其中，Mod为取余算法，SpindleLines为主轴旋转一圈的脉冲数，p1为当前主轴位置，p0为零点信号时刻的编码器位置信息。6.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈令云，杜全营，
申请(专利权)人：上海维宏智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：