[发明专利]一种基于电伺服多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置，特别涉及一种基于电伺服多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置。 

背景技术

电伺服同步驱动系统已广泛应用于柔性产品的制造过程中，以保证制造设备输出恒定的速度及恒定的张紧度，如在塑料、印刷、包装及造纸等行业中，要求布匹纸张等被加工物在各部分传送时的运行线速度步调一致、张力恒定。电伺服同步驱动系统同时还应用于大负载、长跨度的设备中，以增加设备刚度、缩小总体尺寸，如轨道拖拽、龙门设备、自动升降等系统。这类系统若使用单驱动形式，为保证足够的输出功率，会因此而增大驱动系统的结构尺寸；若采用多驱动形式同步协调传动系统，不仅可以用较小动力驱动大负载，而且还能防止驱动元件因受力不平衡而发生扭转变形。此外，采用多驱动形式的电伺服同步驱动技术，可以构成冗余结构，避免因某个驱动器故障而导致生产的中断。 

伺服同步驱动系统正朝着高性能、高速度、数字化、智能化方向发展。在同步系统中，电机之间的同步协调关系直接影响系统的可靠性和稳定性，因此多电机驱动系统的同步协调控制具有非常重要的现实意义和实用价值。如专利号CN201010561475.X（授权公告号CN101984553A，授权公告日2011年3月9日）公开了电压矢量选择方法及依该方法建立的多电机同步系统，该系统采用电压矢量选择方法，可以很好地解决多电机系统的同步控制性能和快速响应控制性能的问题。采用一个控制器实现基于直接转矩控制技术的多电机同步控制。为实现该系统的同步控制，需要包括的步骤有：检测多电机运行的同步误差、检测定子磁链误差、检测电子转矩误差、检测磁链所在扇区、设计电压矢量开关表。该系统适用于高速、高精度场合中，但结构复杂、制造成本高。又如专利号CN201210178138.1（授权公开号CN102673365A，授权公告日2012年9月19日）公开了采用同步带传动的混合动力电动汽车驱动系统，此系统采用分布的布置形式，比电机集中布置更加灵活，节省安装空间，并可实现全轮驱动、前轮驱动、后轮驱动等多种驱动控制模式，整车性能好，有利于减少汽车簧下质量，成本低，高性能，而且十分适合传统车向新能源汽车的改装，因为只需在为后轮加装二组独立控制、且由同步带减速传动的轮边电驱动系统。但该系统的两个同步电机与负载是通过同步带传递动力的，没有对同步性提出太高要求，只能用在特定场合，限制其在刚性结构上的使用。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于电伺服多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置。 

本发明装置采用的技术方案是： 

本发明一种基于电伺服多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置，包括第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速箱、第二减速箱、第一负载齿轮、第二负载齿轮、第一主齿轮、第二主齿轮、第一高精度编码器、第二高精度编码器、第一调整座、第二调整座、固定板、移动板、基板、转动扳手、滚珠丝杆、直线导轨和 LM滑块；

所述的基板通过地脚螺栓固定于地面上，基板上固定安装由滚珠丝杆、直线导轨、LM滑块及转动扳手组成的滚珠丝杆副传动模块，固定板与所述的基板固连成一体；移动板与所述滚珠丝杆副传动模块的LM滑块固连成一体，第一伺服电机固定安装在所述的固定板上；第二伺服电机固定安装在所述的移动板上；所述的第一伺服电机作为第一主齿轮运转的驱动轴通过第一减速箱与第一主齿轮中心孔同轴连接，第二伺服电机的主轴作为第二主齿轮运转的驱动轴，通过第二减速箱与第二主齿轮中心孔同轴连接。第一负载齿轮和第二负载齿轮满足分别与第一主齿轮和第二主齿轮的啮合条件，第一高精度编码器通过第一调整座与第一主齿轮的驱动轴耦合，第二高精度编码器通过第二调整座与第二主齿轮的驱动轴耦合，所述的第一调整座和第二调整座分别固定安装在固定板及移动板上。

本发明的有益效果：本发明可作为同步驱动控制实验台，用于电伺服同步驱动系统性能的研究及控制策略的设计；本发明结构简单，易于维护，高开放性，可根据实际情况随时进行周边扩展和组合成其他更高级系统，以便于相关系统的建模与仿真研究；本发明能够显著提高设备在高速运行状态下的同步精度，以便将同步运动系统应用在工程实际领域中。 

附图说明

图1为本发明的一种实施结构示意图，左右两图分别是齿轮分离和啮合示意图； 

图2为本发明的系统基准点原理图； 

图3为本发明的系统逻辑关系图(系统控制原理图)。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详尽的描述。