[实用新型]基于工业以太网总线的伺服刚性调试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床中的伺服刚性调试，特别涉及一种基于工业以太网总线的伺服刚性调试装置。

背景技术

伺服刚性即伺服系统抵抗负载干扰带来位置偏差的能力，具体指伺服系统中的五个参数：速度比例增益、速度积分时间常数、转矩指令滤波、速度检测低通滤波和位置比例增益。一般在机床调试时伺服系统会给定一组默认参数，但这些参数一般是为了保证伺服系统正常运行而比较保守的数据，伺服调试的目的是在现有的基础上，根据机床实际情况优化伺服系统参数，使电机达到一个较合适的刚性，以达到最佳加工效果。

在保证机械精度在标准范围，各连接部分牢固，刀具夹持牢固，无振动影响之后，对伺服系统各参数的调整能大大提高机床的加工性能，具有很强的实际应用价值。由于加工对象的不同，对机床的性能要求也不尽相同，即使是同一台机床，由于高速度和高精度都是相对而言，在不同的时段，参数的调整也会有所不同。因此，在调试伺服时应根据实际情况寻找参数的最佳平衡点。

目前技术中，通常采取下面两种调试方法：

第一种，手动调试。这种方法调试人员仅凭经验，先在位于机床后方位置电气柜中，直接调试优化伺服系统上的控制参数，然后再返回机床正面位置，通过在CNC(Computer Numerical Control，计算机数字控制)上运行验证，此方法调试时间很长，操作较繁琐，已不能满足目前数控行业的快速发展。

第二种，通过在计算机上开发软件对伺服系统参数进行优化。此方法不足之处：在计算机上实现，还要通过计算机和伺服系统联网，把计算机上的调试结果传输给伺服系统，这样就还要考虑计算机和伺服系统联网的问题。另外，这种方法对调试人员的职业要求高，要求调试人员非常熟悉伺服参数及PID调试等。

公开号为CN102402203U的中国发明专利申请公开了一种数控机床控制系统及控制方法，该专利申请中公开的数控机床控制系统在基于实时以太网的CNC系统中，将主轴电机、进给电机和PLC等设备都接入到CNC系统的实时以太网网络，实现CNC系统通过实时以太网网络控制主轴电机、进给电机、PLC等执行设备。由于机床所工作的工业现场环境通常为高温、低温或者大灰尘等，而普通的以太网并不能直接应用于环境恶劣的工业现场，若将实用新型专利申请中所采用的实时以太网直接应用于环境恶劣的工业现场话，势必会降低机床的工作精度。另外如果没有根据实际情况对机床中的伺服系统参数进行调试的话，也会降低机床的工作性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于工业以太网总线的伺服刚性调试装置，该伺服刚性调试装置的调试效率高且操作简单。由于该装置是在基于工业以太网总线上实现伺服刚性调试的，因此该装置能够直接应用于环境恶劣的工业现场。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：基于工业以太网总线的伺服刚性调试装置，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数控机床中的传动机械装置连接，所述CNC控制装置通过工业以太网总线和伺服驱动装置连接。

优选的，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、功率放大模块、伺服电机以及反馈检测装置，CNC控制装置与位置控制器的输入端连接，所述传动机械装置通过伺服电机与所述伺服驱动装置连接；

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，将传动机械的位置信息及伺服电机的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。

更进一步的，所述反馈检测装置为光电编码器。

优选的，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、功率放大模块、伺服电机和第一反馈检测装置；

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；

所述传动机械装置还连接有第二反馈检测装置，所述传动机械装置分别通过第二反馈检测装置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。

更进一步的，所述第一反馈检测装置为光电编码器，所述第二反馈检测装置为光栅尺，连接在传动机械装置上。

优选的，所述CNC控制装置包括人机界面。

优选的，所述传动机械装置指的是机床轴，所述机床轴为数控机床的X、Y、Z、4TH或5TH进给轴。