分布式直線電機(jī)加工平臺以及分布式直線電機(jī)控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種分布式直線電機(jī)加工平臺以及分布式直線電機(jī)控制方法，該加工平臺包括多個控制系統(tǒng)和多個直線電機(jī)系統(tǒng)以及導(dǎo)軌式定子，每個直線電機(jī)系統(tǒng)都分別與一個控制系統(tǒng)連接，每個控制系統(tǒng)皆包括收發(fā)器、控制器以及驅(qū)動器，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆包括動子、執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及傳感器，所有直線電機(jī)系統(tǒng)共用一個導(dǎo)軌式定子，所述動子沿著所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌做相對運動，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆通過所述傳感器獲取自身的運動信息，并將所述運動信息反饋至對應(yīng)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于獨立控制直線電機(jī)系統(tǒng)。實施本發(fā)明專利技術(shù)實施例，有利于提高使用直線電機(jī)的加工平臺的穩(wěn)定性，以及提高加工平臺整體的容錯性。

Distributed linear motor machining platform and distributed linear motor control method

The invention discloses a distributed linear motor processing platform and distributed linear motor control method, the processing platform comprises a plurality of control system and a plurality of linear motor system and the rail type stator, each linear motor system are respectively connected with a control system, a control system includes transceiver, controller and driver, every line the motor comprises a rotor system, actuator and sensor, all linear motor system share a common rail type stator, wherein the rotor along the guide rail the rail type stator relative motion of each linear motor system is through the sensor to obtain the motion information of itself, and the motion information feedback to the corresponding control system, control system for independent control of linear motor system. The embodiment of the invention is favorable for improving the stability of the processing platform using the linear motor and improving the overall fault tolerance of the machining platform.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
分布式直線電機(jī)加工平臺以及分布式直線電機(jī)控制方法
本專利技術(shù)涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式直線電機(jī)加工平臺以及分布式直線電機(jī)控制方法。
技術(shù)介紹
機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”進(jìn)給傳動方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制，在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高,已無法滿足超高速切削、超精密加工對機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。基于此，在精密加工行業(yè)，人們引入了直線電機(jī)，直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動的機(jī)械能,取消了從電機(jī)到工作臺之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零，還可以把控制對象(動子)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)集成為一體化結(jié)構(gòu)。在使用直線電機(jī)的加工平臺中，為了提高加工速率，通常在導(dǎo)軌式定子上設(shè)置多個動子，并在加工平臺中設(shè)置有控制中心，控制中心對所有動子進(jìn)行控制，向動子發(fā)布控制指令，驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成加工任務(wù)。使用直線電機(jī)的加工平臺具有反應(yīng)快、靈活度高、出力密度高、熱耗低、精度高等特點。然而，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人在研究和實踐過程中發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中使用直線電機(jī)的加工平臺仍有需要改進(jìn)的之處，例如在加工平臺進(jìn)行加工任務(wù)的過程中，當(dāng)控制中心突然出現(xiàn)計算錯誤或硬件故障，或者某個環(huán)節(jié)的信息傳遞出現(xiàn)問題(延時、丟數(shù)據(jù)等)，那么整個加工平臺將會發(fā)生控制混亂；而當(dāng)某動子出現(xiàn)物理連接上的故障，則該動子必然工作失敗，從而影響加工平臺的整體性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供一種分布式直線電機(jī)加工平臺以及分布式直線電機(jī)控制方法，以便于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提高使用直線電機(jī)的加工平臺的穩(wěn)定性，以及提高加工平臺整體的容錯性。本專利技術(shù)實施例第一方面提供一種分布式直線電機(jī)加工平臺，該加工平臺包括多個控制系統(tǒng)和多個直線電機(jī)系統(tǒng)以及導(dǎo)軌式定子，每個直線電機(jī)系統(tǒng)都分別與一個控制系統(tǒng)連接，每個控制系統(tǒng)皆包括收發(fā)器、控制器以及驅(qū)動器，所述收發(fā)器、所述控制器以及所述驅(qū)動器電性連接，不同控制系統(tǒng)之間具有通信連接，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆包括動子、執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及傳感器，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)和所述傳感器分別與所述動子固定連接，所有直線電機(jī)系統(tǒng)共用一個導(dǎo)軌式定子，所述動子沿著所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌做相對運動，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆通過所述傳感器獲取自身的運動信息，并將所述運動信息反饋至對應(yīng)的控制系統(tǒng)，其中，對于任何一個控制系統(tǒng)：所述收發(fā)器用于獲取操作指令；還用于基于拓?fù)渫ㄐ欧桨概c相鄰控制系統(tǒng)進(jìn)行所述運動信息和操作位置信息的交換，其中，所述操作位置信息由所述操作指令所指示，所述相鄰控制系統(tǒng)為所述多個控制系統(tǒng)中與所述任何一個控制系統(tǒng)相鄰的控制系統(tǒng)；所述控制器用于，存儲和分析所述操作指令，并根據(jù)自身的運動信息、操作位置信息和所述相鄰控制系統(tǒng)的運動信息、操作位置信息判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)是否可執(zhí)行所述操作指令；所述驅(qū)動器用于，在所述控制器判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行所述操作指令的情況下，向?qū)?yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)發(fā)送驅(qū)動信息，以驅(qū)動所述動子沿所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌到運動至所述操作位置信息所指示的位置，并驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述操作指令所指示的操作。可選的，所述收發(fā)器用于獲取操作指令，包括：所述收發(fā)器用于從移動存儲裝置中獲取操作指令組，所述操作指令組包括自身的操作指令以及其他控制系統(tǒng)的操作指令；所述控制器還用于，從所述操作指令組中提取所述自身的操作指令和所述其他控制系統(tǒng)的操作指令，將所述自身的操作指令保存到本地緩存中；所述收發(fā)器還用于，將所述其他控制系統(tǒng)的操作指令向所述其他控制系統(tǒng)發(fā)送。可選的，所述收發(fā)器用于獲取操作指令，包括：所述收發(fā)器用于通過無線的方式從網(wǎng)絡(luò)中獲取所述操作指令?？蛇x的，所述系統(tǒng)還包括管理節(jié)點，所述管理節(jié)點與各個控制系統(tǒng)連接；所述收發(fā)器用于獲取操作指令，包括：所述收發(fā)器用于接收所述管理節(jié)點所發(fā)送的所述操作指令。可選的，所述控制系統(tǒng)還包括檢測器，所述檢測器用于檢測對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)是否狀態(tài)異常；在所述檢測器檢測到對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)異常的情況下，所述收發(fā)器用于向所述管理節(jié)點發(fā)送異常信息；所述管理節(jié)點用于根據(jù)所述異常信息進(jìn)行分析、診斷與顯示。具體的，所述傳感器為速度與位置傳感器，所述運動信息為速度與位置信息；每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆可以通過傳感器獲取自身的運動信息，具體為：每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆可以通過相應(yīng)的速度與位置傳感器獲取自身的速度與位置信息。具體的，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)為鉆銑機(jī)構(gòu)。具體的，在直線電機(jī)系統(tǒng)中，所述鉆銑機(jī)構(gòu)的數(shù)量為多個。本專利技術(shù)實施例第二方面提供了一種分布式直線電機(jī)控制方法，應(yīng)用于加工平臺，所述加工平臺包括至少一個導(dǎo)軌式定子以及布置在所述導(dǎo)軌式定子上的多個動子，所述多個動子包括本地動子和鄰近動子，所述方法包括：獲取操作指令，所述操作指令中包括所述本地動子的標(biāo)識、所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)對應(yīng)的操作以及操作位置信息；通過速度與位置傳感器獲取所述本地動子的速度與位置信息；獲取所述鄰近動子的速度與位置信息以及操作位置信息；根據(jù)所述本地動子的速度與位置信息、所述本地動子的操作位置信息和所述鄰近動子的速度與位置信息、所述鄰近動子的操作位置信息判斷是否可執(zhí)行所述操作指令；在判斷可執(zhí)行所述操作指令的情況下，驅(qū)動所述本地動子沿導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌到運動至所述本地動子的操作位置信息所指示的位置，并驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述操作指令所指示的操作。本專利技術(shù)實施例第三方面提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有指令(或?qū)崿F(xiàn)代碼)，當(dāng)其在計算機(jī)上運行時，可使得計算機(jī)執(zhí)行上述第二方面所述的方法?？梢钥闯?，在本專利技術(shù)實施例所提供的分布式直線電機(jī)加工平臺中，每個直線電機(jī)系統(tǒng)都分別具有一個與之對應(yīng)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以對直線電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行獨立的控制。在需要通過該加工平臺進(jìn)行加工任務(wù)時，每一個直線電機(jī)系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)該加工任務(wù)中的一個工序，控制系統(tǒng)獲取該工序所對應(yīng)的操作指令后，在工作過程中實時通過拓?fù)渫ㄐ欧桨概c相鄰的控制系統(tǒng)進(jìn)行運動信息和操作位置信息的交換，并實時判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)是否可執(zhí)行所述操作指令，在確定對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行所述操作指令的情況下，驅(qū)動動子以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作指令。也就是說，實施本專利技術(shù)實施例，不同的“控制系統(tǒng)+直線電機(jī)系統(tǒng)”獨立完成既定的工序，當(dāng)其中某個“控制系統(tǒng)+直線電機(jī)系統(tǒng)”出現(xiàn)問題時，并不會影響其他“控制系統(tǒng)+直線電機(jī)系統(tǒng)”完成其他的工序，所以本專利技術(shù)實施例提供的分布式直線電機(jī)加工平臺具有很好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和容錯性。另外，由于不同的“控制系統(tǒng)+直線電機(jī)系統(tǒng)”可進(jìn)行協(xié)同運動和協(xié)調(diào)工作，所以實施本專利技術(shù)實施例還可實現(xiàn)多道工序同時加工、工序間動態(tài)調(diào)整與配合，進(jìn)而高效、快速、精準(zhǔn)地完成加工目標(biāo)。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種直線電機(jī)的加工平臺示意圖；圖2是本專利技術(shù)實施例提供的一種直線電機(jī)的加工平臺示意圖；圖3是本專利技術(shù)實施例提供的一種拓?fù)渫ㄐ欧桨甘疽鈭D；圖4是本專利技術(shù)實施例提供的一種控制系統(tǒng)判斷直線電機(jī)系統(tǒng)是否可執(zhí)行操作指令示意圖；圖5是本專利技術(shù)實施例提供的另一種直線電機(jī)的加工平臺示意圖；圖6是本專利技術(shù)實施例提供的一種分布式直線本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種分布式直線電機(jī)加工平臺，其特征在于，包括多個控制系統(tǒng)和多個直線電機(jī)系統(tǒng)以及導(dǎo)軌式定子，每個直線電機(jī)系統(tǒng)都分別與一個控制系統(tǒng)連接，每個控制系統(tǒng)皆包括收發(fā)器、控制器以及驅(qū)動器，所述收發(fā)器、所述控制器以及所述驅(qū)動器電性連接，不同控制系統(tǒng)之間具有通信連接，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆包括動子、執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及傳感器，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)和所述傳感器分別與所述動子固定連接，所有直線電機(jī)系統(tǒng)共用一個導(dǎo)軌式定子，所述動子沿著所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌做相對運動，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆通過所述傳感器獲取自身的運動信息，并將所述運動信息反饋至對應(yīng)的控制系統(tǒng)，其中，對于任何一個控制系統(tǒng)：所述收發(fā)器用于獲取操作指令；還用于基于拓?fù)渫ㄐ欧桨概c相鄰控制系統(tǒng)進(jìn)行所述運動信息和操作位置信息的交換，其中，所述操作位置信息由所述操作指令所指示，所述相鄰控制系統(tǒng)為所述多個控制系統(tǒng)中與所述任何一個控制系統(tǒng)相鄰的控制系統(tǒng)；所述控制器用于，存儲和分析所述操作指令，并根據(jù)自身的運動信息、操作位置信息和所述相鄰控制系統(tǒng)的運動信息、操作位置信息判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)是否可執(zhí)行所述操作指令；所述驅(qū)動器用于，在所述控制器判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行所述操作指令的情況下，向?qū)?yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)發(fā)送驅(qū)動信息，以驅(qū)動所述動子沿所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌到運動至所述操作位置信息所指示的位置，并驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述操作指令所指示的操作。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式直線電機(jī)加工平臺，其特征在于，包括多個控制系統(tǒng)和多個直線電機(jī)系統(tǒng)以及導(dǎo)軌式定子，每個直線電機(jī)系統(tǒng)都分別與一個控制系統(tǒng)連接，每個控制系統(tǒng)皆包括收發(fā)器、控制器以及驅(qū)動器，所述收發(fā)器、所述控制器以及所述驅(qū)動器電性連接，不同控制系統(tǒng)之間具有通信連接，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆包括動子、執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及傳感器，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)和所述傳感器分別與所述動子固定連接，所有直線電機(jī)系統(tǒng)共用一個導(dǎo)軌式定子，所述動子沿著所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌做相對運動，每個直線電機(jī)系統(tǒng)皆通過所述傳感器獲取自身的運動信息，并將所述運動信息反饋至對應(yīng)的控制系統(tǒng)，其中，對于任何一個控制系統(tǒng)：所述收發(fā)器用于獲取操作指令；還用于基于拓?fù)渫ㄐ欧桨概c相鄰控制系統(tǒng)進(jìn)行所述運動信息和操作位置信息的交換，其中，所述操作位置信息由所述操作指令所指示，所述相鄰控制系統(tǒng)為所述多個控制系統(tǒng)中與所述任何一個控制系統(tǒng)相鄰的控制系統(tǒng)；所述控制器用于，存儲和分析所述操作指令，并根據(jù)自身的運動信息、操作位置信息和所述相鄰控制系統(tǒng)的運動信息、操作位置信息判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)是否可執(zhí)行所述操作指令；所述驅(qū)動器用于，在所述控制器判斷對應(yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行所述操作指令的情況下，向?qū)?yīng)的直線電機(jī)系統(tǒng)發(fā)送驅(qū)動信息，以驅(qū)動所述動子沿所述導(dǎo)軌式定子的導(dǎo)軌到運動至所述操作位置信息所指示的位置，并驅(qū)動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述操作指令所指示的操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工平臺，其特征在于，所述收發(fā)器用于獲取操作指令，包括：所述收發(fā)器用于從移動存儲裝置中獲取操作指令組，所述操作指令組包括自身的操作指令以及其他控制系統(tǒng)的操作指令；所述控制器還用于，從所述操作指令組中提取所述自身的操作指令和所述其他控制系統(tǒng)的操作指令，將所述自身的操作指令保存到本地緩存中；所述收發(fā)器還用于，將所述其他控制系統(tǒng)的操作指令向所述其他控制系統(tǒng)發(fā)送。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工平臺，其特征在于，所述收發(fā)器用于獲取操作指令，包括：所述收發(fā)器用于通過無線的方式從網(wǎng)絡(luò)中獲取所述操作指令...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鮮于哲善，潘劍飛，邱紹勇，
申請(專利權(quán))人：深圳市標(biāo)特福精密機(jī)械電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44