[发明专利]一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统

权利要求书

1.一种双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，包括数控系统（1）、主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）；所述数控系统（1）采用PID控制，所述PID控制采用单轴迭代学习控制加交叉耦控制合控结构对追踪理想轨迹过程中产生的轮廓误差；由数控系统（1）向主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）分别发送指令信息，主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）分别接收信息并且按照输入的指令分别控制主轴一执行机构（6）、主轴二执行机构（7）、Z轴一执行机构（8）、Z轴二执行机构（9）进行运动。

2.根据权利要求1所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，在主轴一进给伺服系统（2）与主轴一执行机构（6）、主轴二进给伺服系统（3）与主轴二执行机构（7）、Z轴一进给伺服系统（4）与Z轴一执行机构（8）、Z轴二进给伺服系统（5）与Z轴二执行机构（9）分别安装有位置检测反馈装置（10），在主轴一、主轴二、Z轴一、Z轴二上分别安装有光栅尺（11），各位置检测反馈装置（10）、光栅尺（11）分别将双主轴双Z轴立式加工中心的各运动平台的实际输出位置反馈回数控系统（1），数控系统（1）对反馈信息与指令信息进行对比分析，根据得到的偏差值向主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）分别持续地发送指令信息，主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）分别接收信息并且持续地按照输入的指令分别控制主轴一执行机构（6）、主轴二执行机构（7）、Z轴一执行机构（8）、Z轴二执行机构（9）进行运动调整，各位置检测反馈装置（10）、光栅尺（11）分别持续地将双主轴双Z轴立式加工中心的各运动平台的实际输出位置反馈回数控系统（1），以来不断减小偏差值，若偏差值一直存在，则不断执行上述过程，直至偏差值消失，实现输出位置与输入位置重合。

3.根据权利要求1所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，每个所述位置检测反馈装置（10）均采用三环结构，从内到外分别是电流环（21）、速度环（22）、位置环（23）。

4.根据权利要求3所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，所述电流环（21）分别设置在主轴一进给伺服系统（2）、主轴二进给伺服系统（3）、Z轴一进给伺服系统（4）、Z轴二进给伺服系统（5）的伺服驱动器中，所述电流环（21）的输入为速度环（22）的输出，并且通过霍尔元件采集和计算输出电流反馈回数控系统（1）。

5.根据权利要求3所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，所述速度环（22）分别设置在主轴一执行机构（6）、主轴二执行机构（7）、Z轴一执行机构（8）、Z轴二执行机构（9）的伺服电机中，所述速度环（22）的输入为位置环（23）的输出，并且通过电机编码器采集得到速度信息然后反馈回数控系统（1）。

6.根据权利要求3所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，所述位置环（23）分别设置在主轴一执行机构（6）、主轴二执行机构（7）、Z轴一执行机构（8）、Z轴二执行机构（9）的伺服电机中，所述位置环（23）的输入为外部的脉冲信号，并且通过电机编码器反馈的脉冲信号反馈回数控系统（1）。

7.根据权利要求1所述双主轴双Z轴立式加工中心的自动控制系统，其特征在于，所述PID控制对位置、速度和电流的参数整定采用经验试凑法。