[发明专利]基于工业以太网总线的圆度误差测量装置及方法

权利要求书

1.基于工业以太网总线的圆度误差测量装置，包括CNC控制装置和伺服驱动装置，所述CNC控制装置通过伺服驱动装置与传动机械装置连接，其特征在于，所述CNC控制装置中包括圆度指令发送模块、圆度误差测量装置和图形显示模块，所述圆度误差测量装置包括依次连接的数据输入模块、数据采集模块、圆度分析模块和数据输出模块；

所述圆度指令发送模块和圆度误差测量装置的数据输入模块连接，所述数据输入模块和圆度指令发送模块通过工业以太网总线与伺服驱动装置连接；所述CNC装置通过工业以太网总线与伺服驱动装置之间实现通信；

所述圆度误差测量装置的数据输出模块和圆度指令发送模块分别与图形显示模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于工业以太网总线的圆度误差测量装置，其特征在于，所述伺服驱动装置包括依次连接的位置控制器、速度控制器、电流控制器、功率放大器、伺服电机以及反馈检测装置，CNC控制装置中圆度指令发送模块通过工业以太网总线与位置控制器连接，将圆度指令发送给位置控制器，所述伺服驱动装置通过伺服电机与传动机械装置连接；

所述伺服电机通过反馈检测装置分别与位置控制器的输入端及速度控制器的输入端连接，将传动机械装置位置信息及伺服电机运转速度信息反馈给位置控制器及速度控制器，所述功率放大器的输出端与电流控制器的输入端连接，将功率放大器输出的电流参数值反馈给电流控制器。

3.根据权利要求1所述的基于工业以太网总线的圆度误差测量装置，其特征在于，所述伺服驱动装置包括依次连接的位置控制器、速度控制器、电流控制器、功率放大器、伺服电机和第一反馈检测装置；CNC控制装置中圆度指令发送模块通过工业以太网总线与位置控制器连接，将圆度指令发送给位置控制器，所述伺服驱动装置通过伺服电机与传动机械装置连接；

所述伺服电机通过第一反馈检测装置与速度控制器的输入端连接，将速度信息反馈给速度控制器，所述功率放大器的输出端与电流控制器的输入端连接，将功率放大器输出的电流参数值反馈给电流控制器；

传动机械装置还连接有第二反馈检测装置，传动机械装置通过第二反馈检测装置与位置控制器的输入端连接，通过第二反馈检测装置将传动机械装置的位置信息反馈给位置控制器。

4.基于权利要求2或3所述的圆度误差测量装置的基于工业以太网总线的圆度误差测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通过工业以太网总线把伺服驱动装置当前经过优化后的伺服参数信息下载到CNC控制装置；

（2）进入CNC控制装置圆度误差测量人机界面；

（3）设定圆度误差测量的各项参数值；

（4）判断当前输入的参数值是否符合数据范围，如果是，执行步骤（5），如果否，执行步骤（3）；

（5）CNC控制装置运行当前选择的圆度指令，控制传动机械装置运动，CNC控制装置通过工业以太网总线实时采集传动机械装置位置信息；

（6）CNC控制装置根据采集到的传动机械装置位置信息，自动计算传动机械装置所运动的圆的圆心点及分析出该圆上的点，然后计算出该圆与理论圆的圆度误差数据；

（7）CNC控制装置根据圆度误差数据在圆度误差测量人机界面上显示出圆度误差分布图；

（8）根据圆度误差数据及圆度误差分布图形得出传动机械装置响应的同步性和响应的速度，判断当前圆度误差是否在规定要求范围内，如果是，执行步骤（10），如果否，执行步骤（9）；

（9）对伺服驱动装置的伺服参数进行优化，执行步骤（1）；

（10）调试成功，圆度误差测量结束。

5.根据权利要求4所述的基于工业以太网总线的圆度误差测量方法，其特征在于，所述步骤（3）中圆度误差测量的各项参数值分别是测试平面、圆的方向、采样周期、圆半径、进给速度、放大倍数；其中采样周期根据圆半径及进给速度设定，半径越大，采样周期应越长；进给速度越慢，采样周期越长；放大倍数是指圆弧显示的分辨率。

6.根据权利要求5所述的基于工业以太网总线的圆度误差测量方法，其特征在于，所述圆度误差测量的各项参数值的数据范围分别是测试平面为G17、G18或G19，圆的方向为G02或G03，采样周期为1～10ms，圆半径为1～1000mm，进给速度为1～9999mm/min，放大倍数为1～9999。