一种实现通信传送原点信号回原的方法及相应的伺服驱动器与流程

本发明涉及伺服驱动器的定位领域，尤其涉及一种实现通信传送原点信号回原的方法及相应的伺服驱动器。

背景技术：

在工业控制领域，伺服驱动器是用于控制伺服电机的一种控制器，主要应用于高精度的定位系统，伺服驱动器一般通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的位置定位。在一些情况下，伺服电机带动丝杆转动，控制与之联系机械滑块移动。

而机械原点是数控机床所有坐标系的基准点，机械原点的稳定性是数控机床极为重要的技术指标，也是稳定加工精度的基本保证。在PLC控制的伺服系统中，一般回原的方法是利用原点开关信号（或近原点减速开关）和伺服Z相信号相结合的回原方式，如图1中示出了现有的一种回原的原理图。然后发明人发现，由于原点开关信号是由PLC发给伺服的，如图2所示，这包括PLC扫描时间和检测I点时间和通信延时时间，这个时间是不固定的，正常是原点信号先到，Z相后到，如果这个时间偶尔变长了一点，造成Z相先到，原点信号后到，这样回原会多走一圈，造成回原位置不确定性。所以Z相与原点开关不要太靠近，至少超过原点信号从PLC到达伺服的最大时间。

现有技术中通常通过调整Z相与原点开关之间的位置来保证回原位置的准确性，一身使Z相与离原点开关距离大概半圈位置：回原完成之后，看后挡料停的位置，如果停在离原点非常接近或离原点大概一圈的位置，就要松开联轴器，用手转动电机轴大概半圈，再装上联轴器，但是这种方法比较麻烦。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种实现通信传送原点信号回原的方法及相应的伺服驱动器，可以大大提高伺服驱动器回原的精度，而无需手动调整电机轴。

为了达到上述发明目的，本发明实施例的一方面提供一种实现通信传送原点信号回原的方法，包括如下步骤：

伺服驱动器在检测到原点开关信号时，驱动伺服电机反转，并以一个预定的第一速度运行；

在检测到Z相信号时，判断所述当检测到原点信号下降沿至检测到Z相信号之间的距离L是否小于或等于预测定的标准距离S；

如果检测结果为是，则控制伺服电机继续转动一圈，回原过程结束；否则，控制伺服电机立即停止向前，回原过程结束。

其中，进一步包括测定标准距离S的步骤：

伺服驱动器驱动伺服电机以一第二速度转动，并记录检测到原点信号上升沿到收到Z相信号之间的距离，将所述距离作为标准距离S；

其中，所述第二速度小于所述第一速度。

其中，所述第一速度与设置在所述伺服电机上的编码器之间满足如下关系：

r>V*t

其中，r为为编码器分辨率， t为真实原点信号到达伺服驱动器的最大延时时间，V为第一速度。

相应地，本发明的另一方面还提供一种伺服驱动器，用于实现通信传送原点信号回原，包括：

原点开关信号检测处理单元，用于在检测到原点开关信号时，驱动伺服电机反转，并以一个预定的第一速度运行；

Z相信号检测处理单元，用于在检测到Z相信号时，判断所述当检测到原点信号下降沿至检测到Z相信号之间的距离L是否小于或等于预测定的标准距离S；

回原处理单元，用于在所述Z相信号检测处理单元的检测结果为是时，则控制伺服电机继续转动一圈，回原过程结束；否则，控制伺服电机立即停止向前，回原过程结束。

其中，进一步包括：

标准距离测定单元，用于驱动伺服电机以一第二速度转动，并记录检测到原点信号上升沿到收到Z相信号之间的距离，将所述距离作为标准距离S；其中，所述第二速度小于所述第一速度。

其中，所述第一速度与设置在所述伺服电机上的编码器之间满足如下关系：

r>V*t

其中，r为为编码器分辨率， t为真实原点信号到达伺服驱动器的最大延时时间，V为第一速度。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案，电机一次性安装即可，不用再手动调联轴器转电机，省去了现有技术中每次回原后的复杂操作；

在本发明实施例提供的技术方案中，无论在收到回原开关信号之前，或者之后检测到Z相信号，均可以实现回原位置的准确性，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的一种回原的原理图；

图2是图1中PLC与伺服驱动器的连接示意图；

图3是本发明提供的一种实现通信传送原点信号回原的方法一个实施例的主流程示意图；

图4是图3的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详见说明。

图3是本发明提供的一种实现通信传送原点信号回原的方法一个实施例的主流程示意图；在该实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S10，伺服驱动器在检测到原点开关信号时，驱动伺服电机反转，并以一个预定的第一速度运行；

步骤S12，在检测到Z相信号时，判断所述当检测到原点信号下降沿至检测到Z相信号之间的距离L是否小于或等于预测定的标准距离S；

步骤S14，如果检测结果为是，则控制伺服电机继续转动一圈，回原过程结束；否则，控制伺服电机立即停止向前，回原过程结束。

可以理解的是，本发明进一步包括预先测定标准距离S的步骤，具体包括：

伺服驱动器驱动伺服电机以一第二速度转动，并记录检测到原点信号上升沿到收到Z相信号之间的距离，将所述距离作为标准距离S；

其中，所述第二速度小于所述第一速度。

其中，所述第一速度与设置在所述伺服电机上的编码器之间满足如下关系：

r>V*t

其中，r为为编码器分辨率， t为真实原点信号到达伺服驱动器的最大延时时间，V为第一速度。

请结合图4所示，以一个具体的例子来说明图3中的工作原理。

如图4所示，假定原点在右边。

首先，电机以极慢的速度向右转动，伺服记下“原点信号上升沿”与“前面出现的Z相”之间的距离S（标准距离）。这个S是比较真实的，因为电机以极慢的速度（第二速度）转动，保证实际原点信号到，经过PLC检测扫描时间和通信时间传到伺服的这段时间t，电机也不会多走几个脉冲。

在需要进行回原时，执行如下的步骤：

回原开始，电机向右转动穿过原点，此时反转，再向左检测原点信号下降沿，电机向左转动（寻找Z相）速度为V（第一速度），然后寻找Z相信号。

在一种情形下，如果“原点信号下降沿”到“后面出现的Z相信号”之间的距离 <=Ｓ，电机再继续向前多转一圈，回原完成。否则电机检测到Z相立即停止向前，回原完成。

在另一种情形下，假如在Z相之前检测到原点信号，由于有延时，L<S，电机再继续往前多转一圈到O点（原点），回原完成。假如在Z相之后检测到原点信号，电机会继续转动到下一个Z相（O点），此时S”>S，电机立即停止向前，回原完成。

可以理解的是，上述两种情形需要满足一个前提条件：S”>S，不然还会多转一圈。

S”+S’=r（r为编码器分辨率）

S’+S = V*t（t为真实原点信号到达伺服驱动器的最大延时时间）

从上可以推导出S”=r+S-V*t>S，故 r>V*t ，只要保证r>V*t即可。

例如，在一个例子中，寻Z速度V=100r/min，编码器分辨率r=10000，t<10000/(100*10000/60)=0.6秒=600ms，对于这个时间，PLC很容易达到，即该方案的前提条件一般是满足的。

从上可以看出，实施本发明的实施例，电机一次性安装即可，不用再手动调联轴器转电机。

在该实施例中，该伺服驱动器用于实现通信传送原点信号回原，其包括：

原点开关信号检测处理单元，用于在检测到原点开关信号时，驱动伺服电机反转，并以一个预定的第一速度运行；

Z相信号检测处理单元，用于在检测到Z相信号时，判断所述当检测到原点信号下降沿至检测到Z相信号之间的距离L是否小于或等于预测定的标准距离S；

回原处理单元，用于在所述Z相信号检测处理单元的检测结果为是时，则控制伺服电机继续转动一圈，回原过程结束；否则，控制伺服电机立即停止向前，回原过程结束。

进一步包括：

标准距离测定单元，用于驱动伺服电机以一第二速度转动，并记录检测到原点信号上升沿到收到Z相信号之间的距离，将所述距离作为标准距离S；其中，所述第二速度小于所述第一速度。

其中，所述第一速度与设置在所述伺服电机上的编码器之间满足如下关系：

r>V*t

其中，r为为编码器分辨率， t为真实原点信号到达伺服驱动器的最大延时时间，V为第一速度。

更多的细节可以参照前述对图3和图4的说明。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明实施例提供的技术方案，电机一次性安装即可，不用再手动调联轴器转电机，省去了现有技术中每次回原后的复杂操作；

在本发明实施例提供的技术方案中，无论在收到回原开关信号之前，或者之后检测到Z相信号，均可以实现回原位置的准确性，精度高。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。