一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統技術方案

一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統，通過將機床編碼器輸出的方波或正余弦信號經信號調理模塊后送入數據采集卡，由數據采集卡內部的計數功能對編碼器輸出信號的脈沖進行計數，通過數據運算處理器進行數據分析，能夠實時準確地獲得機床軸的位置值與速度值，通過對機床軸速度環和位置環的時域和頻域響應曲線研究，以及多軸聯動的軌跡跟蹤曲線研究，能夠對機床的性能及狀態做出評估與預測，為機床伺服參數的優化提供指導，以達到提高機床加工精度和加工效率的目的。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于數控機床的性能分析系統，屬于數控機床性能測試領域。
技術介紹
伺服控制系統的控制效果好壞直接影響機床的加工精度和加工效率。目前，大多數國產數控系統不具備伺服軸動態特性測試和分析裝置，無法對控制參數的優化處理提供可視化的實用工具。現狀是機床生產廠家在針對不同機床的調試過程中往往只在數控系統生產廠家提供的默認伺服控制參數基礎上做微調，并沒有直觀系統分析作為依據；而由于受機床裝配工藝等因素的影響，每臺數控機床之間都存在一定差異，因此無法判斷所得參數是否最優。
技術實現思路
為了解決上述存在的問題，本技術的目的是提供一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析裝置，利用該裝置，能夠量化分析機床伺服軸的動態響應特性及軌跡跟蹤曲線，以便對機床的伺服控制參數進行優化調整。本技術的目的是通過下述技術方案實現的一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統，其特征在于安裝在機床伺服電機上的編碼器輸出端與信號調理模塊的輸入端連接，信號調理模塊的輸出端與數據采集卡的輸入端連接，數據采集卡的輸出端與數據運算處理器的輸入端，數據運算處理器的數據分析結果通過顯示器輸出。本技術的有益效果本技術采用上述結構，將機床伺服軸的編碼器信號引出，編碼器輸出信號經由信號調理模塊調整，對其進行放大及濾波處理；信號調理模塊將調理完的頻率信號傳送到數據采集卡，數據采集卡對頻率信號進行采集，數據運算處理器通過內置的軟件編程對采集到的頻率信號進行處理，得出分析結果，將需要的位置及速度變化曲線經由顯示器展示出來。機床設計人員通過顯示的分析結果，結合實際應用中的數控系統，進一步對伺服控制系統的速度環及位置環的比例增益、積分常數、濾波器等參數進行調整，達到提高機床加工精度和加工效率的目的。采用本技術數控機床性能分析系統，無需通過數控系統，只需通過編碼器信號就可以得到機床單軸的動態特性曲線、位置跟蹤曲線及多軸聯動的軌跡曲線，十分方便。可用于所有裝有編碼器的數控機床上，對機床性能及狀態做出評估及預測，具有可視化、適用性強、效率高的特點，能夠提高數控機床加工精度及加工效率。附圖說明圖I為本系統的結構框圖。具體實施方式如圖所示，一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統安裝在機床伺服電機上的編碼器1、2的輸出端與信號調理模塊3的輸入端連接，信號調理模塊3的輸出端與數據采集卡4的輸入端連接，數據采集卡4的輸出端與數據運算處理器5的輸入端連接，數據運算處理器5的數據分析結果通過顯示器6輸出。其中信號調理模塊為美國NI公司生產，型號為SCXI_1126。數據采集卡同為美國NI公司生產，型號為PXI6123。本實施例中伺服電機編碼器設置為2路，實際應用中具體涉及編碼器的數量依據數控機床的種類而定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統,其特征在于：安裝在機床伺服電機上的編碼器輸出端與信號調理模塊的輸入端連接，信號調理模塊的輸出端與數據采集卡的輸入端連接，數據采集卡的輸出端與數據運算處理器的輸入端，數據運算處理器的數據分析結果通過顯示器輸出。

【技術特征摘要】
1.一種基于編碼器數據采集的數控機床性能分析系統，其特征在于安裝在機床伺服電機上的編碼器輸出端與信號調理模塊的輸入端連接，信號調...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉春時，林劍峰，曹文智，馬曉波，韓廣亮，楊頊，吳響亮，孫名佳，肖真詩，肖云峰，王冠明，
申請(專利權)人：沈陽機床集團有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：