[发明专利]龙门机构线上惯量匹配同步控制方法

说明书

本发明公开一种龙门机构线上惯量匹配同步控制方法，包括以下步骤：取得龙门机构信息；检测梁上装置在横梁上的位置信息；依据位置信息与龙门机构信息，求得对应于驱动装置的负载惯量变化信息；以及依据负载惯量变化信息，即时调整驱动马达对应的扭矩输出信息，以解决因为梁上装置在移动时惯量不匹配，所导致的位置差异变大的问题，避免龙门机构因而损伤。

技术领域

本发明涉及一种线上惯量匹配的同步控制方法，特别是涉及应用于龙门移动式工具机的龙门机构线上惯量匹配同步控制方法。

背景技术

现有的龙门移动式工具机(sliding double columns machine tool)，其龙门机构(gantry mechanism)由两平行床轨(rail)、立柱(column)与X轴横梁(X-axiscrossbeam/cross-rail)所构成，X轴横梁由两立柱横跨于两床轨上，X轴横梁上具备一梁上装置(saddle)可沿X轴方向移动，梁上装置包括如主轴(spindle)与Z轴移动装置(headstock)等。两床轨上各装有驱动器、驱动马达与导螺杆，用于驱动X轴横梁、立柱与梁上装置等于Y轴方向移动。

由于梁上装置包括主轴与Z轴移动装置等大型机构，具有相当体积及重量，而两床轨需共同承受立柱、X轴横梁与梁上装置等的重量。当梁上装置位于X轴横梁中央位置时，两床轨的驱动马达负载惯量大致相等，龙门机构的位置差异也可保持在误差内。然而，若梁上装置移向X轴横梁的一侧时，将造成龙门机构负载惯量产生变化，若未即时调整负载惯量，则将使得两驱动马达的输出扭矩与加速度不能与实际负载惯量变化相互匹配，而导致X轴横梁在两床轨间产生位置差异，造成龙门机构损坏。

因此，如何改良并能提供一种『龙门机构线上惯量匹配同步控制方法』来避免上述所遭遇到的问题，是业界所待解决的课题。

发明内容

本发明提供一种龙门机构线上惯量匹配同步控制方法，通过调整两床轨上的驱动马达的惯量比参数信息，以得到更精确的输出扭矩与加速度，以解决梁上装置偏向横梁一侧时所导致的负载惯量变化，并消除龙门机构位置差异变大的问题，达到即时惯量匹配的效果。

本发明的一实施例提供一种龙门机构线上惯量匹配同步控制方法，适用于具备龙门机构的工具机，龙门机构包括两床轨、横梁以及梁上装置。梁上装置设置于横梁上，横梁两侧分别跨接两床轨，驱动装置装设于床轨上，包括驱动马达及导螺杆。本方法包括以下步骤：取得龙门机构信息；检测梁上装置在横梁上的位置信息；依据位置信息与龙门机构信息，计算求得负载惯量变化信息；以及依据负载惯量变化信息，调整各驱动装置对应的驱动马达的扭矩输出信息。

基于上述，在本发明的龙门机构线上惯量匹配同步控制方法中，是根据梁上装置在横梁上的位置信息，求得驱动装置对应的负载惯量变化信息，进而适时调整驱动马达的扭矩输出信息，达到即时惯量匹配控制的效果。

为让本发明能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明龙门机构的俯视示意图；

图2为本发明控制装置的系统架构图；

图3为本发明驱动装置的侧视示意图；

图4为本发明梁上装置位置关系的示意图；

图5为本龙门机构线上惯量匹配同步控制方法的流程图。

符号说明

100 龙门机构

110 第一床轨

120 第二床轨

130 横梁