[发明专利]切割机器人双驱动装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割机器人双驱动装置及其控制方法。

背景技术

如今，为适应大型板材的切割加工要求，如对大型船舶的船体钢板进行切割加工，常需采用轨道式数控切割机器人。这种切割机器人的典型结构是：由X方向的电机驱动位于门式横梁上的切割头(小车)；由安装于轨道一侧的Z方向的电机驱动位于轨道上的门式横梁(大车)。两电机在数控系统的指挥下联动，使切割头实现加工平面内任意的轨迹运动，完成切割加工任务。

对于这种大车驱动电机位于轨道一侧的结构，当大车运动时，电机将首先驱动与电机同侧轨道上方的机械部分运动，使之拖动横梁。由于两轨道机械传动链中都不可避免地存在间隙和摩擦阻力等非线性因素，加上运动中机械惯量对横梁弹性变形的影响，横梁移动时位于非驱动侧轨道上方的机械部分运动将必然滞后于电机侧轨道上方机械部分的运动。这种非驱动侧运动的滞后，在大车作变速运动时很容易诱发非驱动侧轨道上方的机械产生振荡，形成切割轨迹的抖动。位于另一侧的伺服驱动系统对这种振荡的抑制能力随着横梁跨距的增大而变得十分微弱，振荡一旦形成，将很难消失，而跨距越大，这种振荡现象越容易发生，对切割质量的影响也将越严重。

因此在实际运行中，为了提高加工质量，数控切割机器人通常通过对大车的速度变化率加以较严格的限制来尽可能避免诱发振荡或减小振幅，但这将会显著降低系统的加工效率，同时对轨道非驱动侧的机械精度要求也较高。

参照专利号为210821056032.3的专利：《用于激光切割机双驱动伺服电机齿轮齿侧间隙调整机构》，它是一种用于激光切割机的双驱动伺服电机齿轮齿侧间隙调整的机构。该机构包括横梁、伺服电机、减速器、固定在所述的减速器下端并位于安装孔下端的齿轮、与所述的齿轮啮合连接的齿条。此外，还包括减速器座、一对支头螺钉和一对拉螺钉。所述的减速器通过减速器座插装在所述的横梁的安装通孔中的槽壁上；所述的减速器座相对所述的横梁垂直部的一侧面上开设一对螺纹孔，而在所述的横梁垂直部的端面上对应该螺纹孔开设一对用于拉螺钉穿过的通孔，所述的拉螺钉穿过该通孔后旋接在所述的减速器座的螺纹孔中；在所述的横梁垂直部相对所述的减速器座一侧面的端面上开设有一对螺纹通孔，所述的支头螺钉旋接并穿过该螺纹通孔后抵顶在所述的减速器座的一侧面上。但是该装置只是提到激光切割机上的伺服电机齿轮齿侧间隙的调整机构，而并未完全解决来源于非驱动侧运动的滞后和相对的失控而造成的振荡。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割机器人双驱动装置。

本发明的另一个目的是提供一种切割机器人双驱动装置的控制方法。

为达到上述的一个目的，本发明采用的技术方案是：

一种切割机器人双驱动装置，该装置包括右底座导轨、与所述的右底座导轨相平行的左底座导轨、固定在所述的右底座导轨上的右横梁支架、固定在所述的左底座导轨上的左横梁支架、两端部分别固定在所述的右横梁支架与左横梁支架上的横梁、PLC控制单元。所述的左横梁支架安装有左伺服电机，所述的右横梁支架上安装有右伺服电机，所述的左伺服电机和右伺服电机的规格完全相同，所述的PLC控制单元分别与所述的左伺服电机和右伺服电机相电连接以控制其工作，所述的左伺服电机上的编码器单元与所述的PLC控制单元相电连接，所述的右伺服电机上的编码器单元与所述的PLC控制单元相电连接，所述的左伺服电机上的编码器单元将当前的码盘值传输给所述的PLC控制单元，所述的右伺服电机上的编码器单元将当前的码盘值传输给所述的PLC控制单元，所述的PLC控制单元将所述的左伺服电机的码盘值与所述的右伺服电机的码盘值进行比较，所述的PLC控制单元上设置有报警器，当所述的左伺服电机的码盘值与所述的右伺服电机的码盘值的差值大于等于预存在PLC控制单元内的阀值时，所述的PLC控制单元上的报警单元开始报警，所述的左伺服电机和右伺服电机暂停工作，当两者的差值小于预存在所述的PLC控制单元内的阀值时，所述的左伺服电机和右伺服电机正常工作。

为达到上述的一个目的，本发明采用的技术方案是：

一种切割机器人双驱动装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、将所述的切割机器人双驱动系统进行初始化配置，使得所述的左伺服电机与右伺服电机的双驱位置偏差为零；