[实用新型]多轴插补装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及涉及数控技术领域，尤其是涉及一种多轴加工装置。

背景技术

工业机器人实时插补是工业机器人运动核心技术之一，工业机器人的位置控制，通常采用示教再现的方法，即让机器人记住之前示教过的位置点，然后再重复这些位置点，因此，示教的位置点数越多，机器人运动越精确，但效率越低。为了解决这一问题，引入了工业机器人实时插补方法。

工业机器人实时插补方法包括空间直线插补、平面圆弧插补、空间圆弧插补，其方法的优劣直接影响工业机器人执行精度和效率，并且对工业机器人运动轨迹规划有很大的影响。工业机器人通常需要多轴、多关节联动，而多轴、多关节联动算法涉及到多坐标轴系统，属于高科技范畴，算法非常复杂，并且国外对我国技术上是封锁的，目前国内对于如何建立多坐标轴系统研究不多，由于算法复杂，难以应用到实际的工业机器人开发中，并且算法执行效率低、精度差，因此，如何找到一种既简单又高效的多坐标轴插补实现方法，成为了很重要的科研命题。

当前，运动控制领域，插补运算是一种常用的运算，一般采用逐点比较法或数字积分法，通常FPGA或专用运动控制来实现，价格高，实现3轴以上的插补较为困难，随着微电子技术的发展，ARM，DSP器件的主频越来越高，价格越来越低，分时插补的时间周期会越来越小，低成本，高性能的插补运算方案成为可能。

主流中端数控系统中，运动控制核心架构一般采用MCU加协处理器方案实现，主控MCU一般为DSP、ARM等，其实现人机界面、加工代码处理、通信等功能。协处理器一般为ASIC或FPGA，其实现精插补和IO功能。协处理器的性能直接影响数控系统加工的速度和质量，是数控系统的关键部件。协处理器为ASIC的方案较早成熟并投入市场，得到了较为广泛的应用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种多轴插补装置，其目的是实现快速、低成本、高效率的多轴插补。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：一种多轴插补装置，包括基于ARM或者DSP的微处理器和脉冲发生器；所述微处理器连接脉冲发生器，脉冲发生器连接若干个并联的脉冲输出电路；所述脉冲输出电路包括一计数器和一或门电路，所述计数器的一端连接脉冲发生器的一输出端，计数器的另一端连接至或门电路，并且该或门电路的另一输入端连接至脉冲发生器的另一输出端；所述或门电路的输出端连接至伺服控制端。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，还包括插补计算模块，该插补计算模块接收外界的信号。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，脉冲发生器包括四个并联的脉冲输出电路。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，脉冲信号的插补周期为125μs。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，脉冲发生器包括八个并联的脉冲输出电路。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，脉冲信号的插补周期为250μs。

进一步的，本实用新型所述的多轴插补装置中，还包括加减速处理模块，该加减速处理模块连接微处理器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的多轴插补装置是基于ARM或者DSP实现插补计算，提高了插补计算的速度，同时减少插补时间周期，提高了效率，降低了成本。本实用新型可以实现4轴和8轴的精密控制，并且本实用新型的4轴插补周期可以缩短到125μs或者8轴插补周期缩短到250μs。

附图说明

图1为本实用新型所述的多轴插补装置的结构原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图1对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。

对照附图1：

本实施例以四轴控制为例：

一种多轴插补装置，包括基于ARM或者DSP的微处理器10和脉冲发生器20；所述微处理器10连接脉冲发生器20，脉冲发生器20连接若四个并联的脉冲输出电路；所述脉冲输出电路包括一计数器30和一或门电路40，所述计数器30的一端连接脉冲发生器20的一输出端，计数器30的另一端连接至或门电路40，并且该或门电路40的另一输入端连接至脉冲发生器20的另一输出端；所述或门电路40的输出端连接至伺服控制端01。

具体的，该多轴插补装置还包括一个加减速处理模块50，该加减速处理模块连接微处理器10。