[发明专利]一种直线多电机控制系统

说明书

本发明公开了一种直线多电机控制系统，包括控制器、上位机、激光传感器、若干步进驱动和贯穿式步进电机；控制器通过现场总线与上位机进行信息交换；激光传感器用于对若干贯穿式步进电机的初始位置进行零位标定；控制器通过模数变换实现对激光传感器的数据读取；控制器通过控制步进驱动，每个步进驱动对应驱动唯一贯穿式步进电机运动，实现多电机直线运动控制。本发明适用一种分时控制的多电机系统，通过脉冲、方向等控制信号的共用，达到减少控制信息的数字端口需求，电机数量越多，减少的数量越大；通过非接触式的激光传感器，采用倾斜安装，同时实现多电机的零位标定，减少零位传感器，提高系统可靠性，同时节省安装空间。

技术领域

本发明属于直线多电机控制技术领域，具体涉及一种基于步进驱动的同一直线上多个运动控制系统。

背景技术

贯穿轴式直线步进电机将螺母与电机转子集成为一体，丝杆轴穿过电机转子中心，固定丝杆并做防转，当电机上电后转子旋转时，电机就会沿着丝杆做直线运动。选用外部驱动式直线步进电机做高速直线运动时，通常会被丝杆的临界转速所限制，使用贯穿轴式直线步进电机，固定丝杆并做防转，让电机带动线性导轨的滑块运行，不受到丝杆临界转速的限制。

贯穿轴式直线步进电机，螺母内置在电机里边的结构设计，不会额外占用丝杆长度之外的空间。可以在同一根丝杆上可安装多个电机，电机不能互相通过，每个电机的运动是互相独立的，因此对于同一直线的多个运动控制的应用具有明显优势。

同一直线的多个运动控制的应用用于小型测试系统、装配等，运动轴数较多，导致位置控制信号多及零位标定困难等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种直线多电机控制系统。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种直线多电机控制系统，包括控制器、上位机、激光传感器、若干步进驱动和若干贯穿式步进电机；

控制器通过现场总线与上位机进行信息交换，为上位机直线多电机运动控制提供信息交换通道；

所述激光传感器用于对若干贯穿式步进电机的初始位置进行零位标定；

所述控制器通过模数变换实现对激光传感器的数据读取；

所述控制器通过控制步进驱动，每个步进驱动对应驱动唯一贯穿式步进电机运动，实现多电机直线运动控制。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的控制器采用可编程序控制器，通过输出脉冲、方向和使能信号来控制贯穿式步进电机在丝杆上运行，实现多电机直线运动控制。

上述的控制器在某一时刻只控制若干步贯穿式步进电机中的一台，由使能信号决定。

上述的贯穿式步进电机贯穿在丝杠上，所述丝杆两端由固定器固定，在贯穿式步进电机运动过程中保持静止。

上述的激光传感器选取的测量范围为25毫米-250毫米，所选激光传感器的精度和贯穿式步进电机的零位标定精度相对应，依据零位标定精度选择激光传感器的精度。

上述的激光传感器的激光路线与水平方向的夹角为θ，同时以贯穿式步进电机的端面作为激光反射面，端面与激光传感器的水平距离L1与激光传感器的测量距离L的关系式为：

L1＝L×cosθ (1)

上述的θ＝45°，则

上述的若干贯穿式步进电机初始位置的零位标定过程为：

贯穿式步进电机均位移至丝杆的一侧，激光传感器此时无检测数据；