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专利号: 2023110895356
申请人: 苏州金钥匙自动化设备有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-06-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:包括,

获取单元,获取伺服电机的相关基本信息;

操作单元,搭建伺服电机控制模型,通过接口电路连接伺服电机和控制器,将CANopen协议栈、机器视觉识别模块搭载于控制器内,在CANopen协议栈初始化后,机器视觉识别模块完成对伺服电机内转动机芯位置的扫描处理;

判断单元,控制器内置的第一判断模块完成对扫描处理结果和正常位置作出对比;

若是存在位置偏差,则通过机器视觉识别模块计算并得出偏差量,并反馈至搭建伺服电机控制模型;若不存在位置偏差,则切换至控制系统建立的运行模块,执行对运行模式的操作,建立伺服电机运行参数的数据集,并关联获取电机机芯运转状态评估值Mse,通过运行模块内置的第二判断模块完成对电机机芯运转状态评估值Mse的判断;若电机机芯运转状态评估值Mse未超过预定阀值,则切换不同模式完成对伺服电机的调整;若电机机芯运转状态评估值Mse超过预定阀值,则表示伺服电机工作正常;

记录单元,持续运行对电机机芯运转状态评估值Mse所需数据集的监控模块,记录数据集中的各个参数,并标记超过标准范围的参数,最后对伺服电机运行状态进行记录和备份;

在所述运行模块中,建立伺服电机运行参数的数据集包括机芯运转速度V、伺服电机运行温度T以及机芯运转参数Nr;

其中,在伺服电机处于运转状态下,通过转速传感器对机芯平均速度进行记录,获取该单位时间内机芯运转速度V;通过温度传感器检测获取伺服电机运行温度T;机芯运转参数Nr=实际输出功率P1÷额定输出功率P2;实际输出功率P1指伺服电机在实际工作状态下所输出的功率,包括有用功和无用功;额定输出功率P2是指伺服电机在设计时所规定的输出功率;

在伺服电机的机芯处于运转状态下,运行模块依据数据集中的各个参数,获取电机机芯运转状态评估值Mse;

电机机芯运转状态评估值Mse的获取方式如下:获取机芯运转速度V、伺服电机运行温度T以及机芯运转参数Nr,无量纲处理后,关联形成电机机芯运转状态评估值Mse,其中,参数的意义为,α≥β≥0,α、β为权重,其具体值由用户调整设置,C

在多组正常伺服电机运行状态下,获取得到的电机机芯运转状态评估值Mse,并取相同值最多的数值作为定值,即表示为预定阀值。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:在所述获取单元中,伺服电机的相关基本信息至少包括接口电路型号、选用的控制器型号以及伺服电机本身的型号。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:在所述操作单元中,选择适配类型的接口电路连接对应的伺服电机和控制器,接通电源后,CANopen协议栈进入初始化,控制器初始化并激活控制系统中的各个模块,此时的机器视觉识别模块完成扫描处理,得到运行状态下机芯相较于静止状态下机芯边沿的偏差量,并形成曲线数据表反馈至搭建伺服电机控制模型。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:在所述判断单元中,第一判断模块依据的扫描处理结果即为曲线数据表,若是曲线数据表波动值处于0.1mm及以内,则表示不存在位置偏差,该伺服电机运行正常;若是曲线数据表波动值处于0.1mm以上,则表示存在位置偏差,该伺服电机需要停机维护。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:在所述第二判断模块中,当电机机芯运转状态评估值Mse未超过预定阀值,则完成不同模式的切换,切换的模式包含对伺服电机的输入电压、负载进行调整。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:切换的模式中,对伺服电机的输入电压进行调整是基于如下关系公式:伺服电机的实际输出功率P1与电机输入电压F的平方成正比关系,故增大对伺服电机的输入电压,则电机机芯运转状态评估值Mse增大,直至达到超过预定阀值的状态;

伺服电机的实际输出功率P1与电机的负载相关,当负载增加时,电机的输出功率也会相应增加,在一定范围内,通过增加电机的负载来提高伺服电机的实际输出功率P1,则电机机芯运转状态评估值Mse增大,直至达到超过预定阀值的状态。

7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的伺服电机控制系统,其特征在于:在所述监控模块中设定额定参数范围,若是存在参数超过对应额定参数范围,则进行标记的同时实现预警,若是参数均位于对应额定参数的范围内,则不作出响应。