基于外挂式同步控制卡的双轴同步驱动技术

常雪峰，唐小琦，顾 超

(1.厦门理工学院 机械工程系，福建 厦门 361024;2.华中科技大学机械学院，武汉 430074)

以往在X－Y平台或多轴加工机床的控制应用中，各轴仅由单个电机驱动。然而，为了满足高加速度、高推力及高刚性的需求，数控机床开始采用平行安装的2组电机共同驱动移动部件来实现单轴的运动。在这种结构下，平行驱动的2个电机之间的位置误差，由于机械耦合的因素，除了会影响精度外，还有可能使耦合机构产生变形，造成受控系统损坏，甚者危害操作人员的安全。所以，确保平行驱动电机之间的同步运动是相当重要的一项研究课题［1－4］。

目前，国内数控机床广泛使用的都是脉冲式接口的数控装置和伺服驱动器，大量需要同步功能的数控机床的数控系统对数控控制功能的需求并不复杂。若选用国外具有同步功能的高档数控系统，价格昂贵，且许多功能又属多余，因而提高了设备成本［5－6］;而选用价格较低的普及型数控系统，又缺少同步功能，不能满足同步控制要求。对于广泛使用“脉冲+方向”指令形式的普及型数控系统，如果在数控系统中实现同步功能，受CNC软件开放程度以及CNC实时处理能力等因素的制约，有较大困难。鉴于以上情况，开发一种数控机床同步控制装置，弥补普及型数控系统在同步功能上的不足，从根本上解决同步控制问题，具有非常重要的意义。

本文针对脉冲式接口数控系统的特点，设计了一种基于外挂式的同步控制装置，实现双轴驱动结构机床的同步运动控制。……