四軸共平面對位平臺的回歸原點方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，由一固定平臺的象限角各設(shè)置一平移旋轉(zhuǎn)單元，各象限角的各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元上共同設(shè)置一測量平臺，各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元并受驅(qū)動裝置帶動，所述的驅(qū)動裝置為以矩形的位移路徑設(shè)置有原點、正負(fù)極限感測器以及用來操控的控制器，使四軸共平面對位平臺能夠回歸原點，同時避免因原點復(fù)歸時四軸不同步運動造成平臺卡死的狀況。
【專利說明】四軸共平面對位平臺的回歸原點方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對位平臺的控制領(lǐng)域，特別是指一種應(yīng)用設(shè)置于象限角的平移旋轉(zhuǎn)單元進(jìn)行原點復(fù)歸的四軸共平面對位平臺的回歸原點方法。
【背景技術(shù)】
[0002]四軸共平面對位平臺發(fā)展的基礎(chǔ)是基于三軸共平面對位平臺(以下簡稱XXY對位平臺)而來，其架構(gòu)于將四座平移旋轉(zhuǎn)單元架設(shè)于固定平臺，并通過驅(qū)動器提供動力進(jìn)而帶動測量平臺，其優(yōu)點在于能夠準(zhǔn)確控制平移旋轉(zhuǎn)單元的移動量，然而，測量平臺的自由度都由驅(qū)動器所驅(qū)動，因此，在運動控制上較XXY對位平臺復(fù)雜許多。
[0003]尤其當(dāng)四軸共平面對位平臺進(jìn)行搜尋工作原點時，所述的四軸共平面對位平臺除需對Χ、y軸向復(fù)歸外，還需對已存在的角度Θ的偏移量作復(fù)歸。由于其自由度都已被馬達(dá)動力所控制，故應(yīng)用XXY對位平臺的搜尋工作原點的方法，并不適合應(yīng)用于四軸共平面對位平臺中。
[0004]換言之，如何控制四軸共平面對位平臺的平移旋轉(zhuǎn)單元使其應(yīng)用于搜尋對位平臺原點的方法，以增加工作效率，并減少機(jī)械卡死的情況，是業(yè)界重要的討論課題。
[0005]本案發(fā)明人鑒于上述現(xiàn)有XXY對位平臺回歸原點不足以應(yīng)用于四軸共平面對位平臺，乃亟思加以改良創(chuàng)新，并經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究后，終于成功研發(fā)完成本件四軸共平面對位平臺的回歸原點方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的即在于提供一種四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，使四軸共平面對位平臺能夠回歸原點，同時避免因原點復(fù)歸時四軸不同步運動造成平臺卡死的狀況。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，由一固定平臺的象限角各設(shè)置一平移旋轉(zhuǎn)單元，各象限角的各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元上共同設(shè)置一測量平臺，各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元并受驅(qū)動裝置帶動，所述的驅(qū)動裝置以矩形的位移路徑設(shè)置有原點、正負(fù)極限感測器以及用來操控的控制器；其特征在于，所述回歸原點方法的步驟包含有:
[0009]步驟1:控制器驅(qū)動沿著X軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止X軸向的兩個驅(qū)動裝置，并記錄偵測的負(fù)極限感測器；
[0010]步驟2:控制器驅(qū)動沿著Y軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止Y軸向的兩個驅(qū)動裝置，并記錄偵測的負(fù)極限感測器；
[0011]步驟3:控制器依據(jù)X軸與Y軸的負(fù)極限感測器進(jìn)行邏輯組合，判斷所述的測量平臺角度偏移方向與角度，以控制所述的測量平臺進(jìn)行順時針或逆時針角度旋轉(zhuǎn)的復(fù)歸程序；[0012]步驟4:控制器驅(qū)動兩個相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以順時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止驅(qū)動裝置，即完成順時針Θ軸向復(fù)歸；
[0013]步驟5:控制器驅(qū)動遠(yuǎn)離步驟4的驅(qū)動裝置的兩個相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以逆時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止驅(qū)動裝置，即完成逆時針Θ軸向復(fù)歸；
[0014]如此，完成所述的四軸共平面對位平臺的工作原點回歸動作。
[0015]所述的四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，其中:還包含有一原點復(fù)歸步驟，該步驟包含有控制器驅(qū)動所述的沿著X軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受原點感測器偵測，所述的控制器停止X軸向的兩個驅(qū)動裝置；接著驅(qū)動所述的沿著Y軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受原點感測器偵測，所述的控制器停止Y軸向的兩個驅(qū)動裝置；而控制器判斷任三個原點感測器產(chǎn)生反應(yīng)即完成原點復(fù)歸步驟。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是:如此，無論四軸共平面對位平臺的測量平臺6產(chǎn)生X、Y及Θ的復(fù)合偏移量時，都可通過上述的控制方是回歸原點，且不會造成機(jī)械卡死的情況發(fā)生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明四軸共平面對位平臺的俯視圖；說明本發(fā)明結(jié)構(gòu)概要；
[0018]圖2為所述的四軸共平面對位平臺的回歸原點方法的流程方塊圖；
[0019]圖:T圖7為所述的四軸共平面對位平臺產(chǎn)生順時針角度誤差時回歸工作原點方法的動作示意圖；
[0020]圖8?11為所述的四軸共平面對位平臺產(chǎn)生逆時針角度誤差時回歸工作原點方法的動作示意圖；
[0021]圖12為所述的四軸共平面對位平臺回歸原點的動作示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:1-固定平臺；2_第一平移旋轉(zhuǎn)單元；21-驅(qū)動裝置；22-正極限感測器；23_原點感測器；24_負(fù)極限感測器；3_第二平移旋轉(zhuǎn)單元；31_驅(qū)動裝置；32_正極限感測器；33_原點感測器；34_負(fù)極限感測器；4_第三平移旋轉(zhuǎn)單元；41_驅(qū)動裝置；42-正極限感測器；43_原點感測器；44_負(fù)極限感測器；5_第四平移旋轉(zhuǎn)單元；51_驅(qū)動裝置；52_正極限感測器；53_原點感測器；54_負(fù)極限感測器；6_測量平臺；7_控制器。
【具體實施方式】
[0023]請參閱圖1，本發(fā)明所提供的四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，其結(jié)構(gòu)主要由一固定平臺1、四個象限角上各設(shè)置一平移旋轉(zhuǎn)單元(或稱為XY Θ裝置)、一測量平臺6所構(gòu)成。
[0024]所述的固定平臺1，用來提供測量裝置設(shè)置或固定。
[0025]所述的平移旋轉(zhuǎn)單元2、3、4、5，包含兩組驅(qū)動裝置21、41沿著X軸向平行設(shè)置的第一平移旋轉(zhuǎn)單元2及第三平移旋轉(zhuǎn)單元4，兩組驅(qū)動裝置31、51沿著Y軸向平行設(shè)置的第二平移旋轉(zhuǎn)單元3及第四平移旋轉(zhuǎn)單元5，如此，各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元2、3、4、5并受驅(qū)動裝置21、31、41、51帶動；且，所述的驅(qū)動裝置21、31、41、51為以矩形的位移路徑設(shè)置有正極限感測器22、32、42、52與原點感測器23、33、43、53以及負(fù)極限感測器24、34、44、54以及用來操控的控制器7提供測量平臺6位置偵測。進(jìn)一步說明所述的平移旋轉(zhuǎn)單元2、3、4、5的特點；所述的第一平移旋轉(zhuǎn)單元2及第三平移旋轉(zhuǎn)單元4具有一雙向移動單元及一轉(zhuǎn)動單元，所述的雙向移動單元，設(shè)置于固定平臺上，提供受驅(qū)動后具有沿X方向移動、以及沿一與X垂直的Y移動的裝置；所述的轉(zhuǎn)動單元，設(shè)置于雙向移動單元上，為提供受驅(qū)動后以一朝Θ方向的弧線相對滑動；
[0026]所述的第二平移旋轉(zhuǎn)單元3及第四平移旋轉(zhuǎn)單元5具有一雙向移動單元及一轉(zhuǎn)動單元，所述的雙向移動單元，設(shè)置于固定平臺上，提供受驅(qū)動后具有沿Y方向移動、以及沿一與Y垂直的X移動的裝置；所述的轉(zhuǎn)動單元，設(shè)置于雙向移動單元上，為提供受驅(qū)動后以一朝Θ方向的弧線相對滑動；憑借驅(qū)動裝置21、31、41、51帶動下，使測量平臺移動到指定位置上。
[0027]所述的測量平臺6，設(shè)置于各象限角的各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元上2、3、4、5，通過平移旋轉(zhuǎn)單元2、3、4、5可在X方向、Y方向以及Θ方向移動。
[0028]所述的控制器7，用來操控所述的四軸共平面對位平臺使所述的測量平臺6朝X方向、Y方向以及θ方向移動。
[0029]如此，上述即為本發(fā)明四軸共平面對位平臺的結(jié)構(gòu)介紹，接著請參考圖2?圖7再將其回歸原點方法的步驟加以介紹:
[0030]步驟1:如圖3所示，當(dāng)測量平臺6產(chǎn)生X方向、Y方向以及Θ方向復(fù)合誤差時，控制器7驅(qū)動所述的X軸向平行設(shè)置的二驅(qū)動裝置21、41往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置21、41受負(fù)極限感測器24、44偵測，所述的控制器7停止X軸向的二驅(qū)動裝置21、41，并記錄偵測的負(fù)極限感測器24、44(如圖4所示)。
[0031 ] 步驟2:如圖5所示，所述的控制器7驅(qū)動所述的Y軸向平行設(shè)置的二驅(qū)動裝置31、51往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置31、51受負(fù)極限感測器34、54偵測，所述的控制器7停止Y軸向的二驅(qū)動裝置31、51，并記錄偵測的負(fù)極限感測器34、54。
[0032]步驟3:如圖6所示，控制器7依據(jù)X軸與Y軸的負(fù)極限感測器24、34進(jìn)行邏輯組合，判斷所述的測量平臺6角度偏移方向與角度，以控制所述的測量平臺6進(jìn)行順時針或逆時針角度旋轉(zhuǎn)的復(fù)歸程序。
[0033]步驟4:如圖7所示，控制器7驅(qū)動二相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置21、31使所述的二相鄰的往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以順時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置21、31受負(fù)極限感測器44、54偵測，所述的控制器7停止驅(qū)動裝置21、31，即完成順時針Θ軸向復(fù)歸；如此，完成所述的四軸共平面對位平臺的回歸工作原點動作。
[0034]步驟5:如圖圖11所示，若判定產(chǎn)生逆時針角度誤差時，則重復(fù)步驟廣3，則控制器7驅(qū)動遠(yuǎn)離步驟4的驅(qū)動裝置21、31的二相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置41、51往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以逆時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置41、51受負(fù)極限感測器24、34偵測，所述的控制器7停止驅(qū)動裝置41、51，即完成逆時針Θ軸向復(fù)歸；如此，完成所述的四軸共平面對位平臺的回歸工作原點動作。
[0035]如圖12所示，本發(fā)明更包含一原點復(fù)歸步驟，步驟6:當(dāng)完成步驟4或5后，控制器7驅(qū)動所述的X軸向平行設(shè)置的二驅(qū)動裝置21、41往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置21、41受原點感測器23、43偵測，所述的控制器7停止X軸向的二驅(qū)動裝置21、41 ;接著驅(qū)動所述的Y軸向平行設(shè)置的二驅(qū)動裝置31、51往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置31、51受原點感測器33、53偵測，所述的控制器7停止Y軸向的二驅(qū)動裝置31、51 ;而控制器7判斷任三個原點感測器23、33、43、53產(chǎn)生反應(yīng)即完成原點復(fù)歸步驟。
[0036]如此，無論四軸共平面對位平臺的測量平臺6產(chǎn)生X、Y及Θ的復(fù)合偏移量時，都可通過上述的控制方是回歸原點，且不會造成機(jī)械卡死的情況發(fā)生。
[0037]以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，由一固定平臺的象限角各設(shè)置一平移旋轉(zhuǎn)單元，各象限角的各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元上共同設(shè)置一測量平臺，各所述的平移旋轉(zhuǎn)單元并受驅(qū)動裝置帶動，所述的驅(qū)動裝置以矩形的位移路徑設(shè)置有原點、正負(fù)極限感測器以及用來操控的控制器；其特征在于，所述回歸原點方法的步驟包含有: 步驟1:控制器驅(qū)動沿著X軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止X軸向的兩個驅(qū)動裝置，并記錄偵測的負(fù)極限感測器； 步驟2:控制器驅(qū)動沿著Y軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止Y軸向的兩個驅(qū)動裝置，并記錄偵測的負(fù)極限感測器； 步驟3:控制器依據(jù)X軸與Y軸的負(fù)極限感測器進(jìn)行邏輯組合，判斷所述的測量平臺角度偏移方向與角度，以控制所述的測量平臺進(jìn)行順時針或逆時針角度旋轉(zhuǎn)的復(fù)歸程序； 步驟4:控制器驅(qū)動兩個相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以順時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止驅(qū)動裝置，即完成順時針Θ軸向復(fù)歸； 步驟5:控制器驅(qū)動遠(yuǎn)離步驟4的驅(qū)動裝置的兩個相鄰且直角設(shè)置的驅(qū)動裝置往負(fù)軸向移動，并以對角線的象限角為旋轉(zhuǎn)中心，然后，施以逆時針角度旋轉(zhuǎn)，直到任一驅(qū)動裝置受負(fù)極限感測器偵測，所述的控制器停止驅(qū)動裝置，即完成逆時針Θ軸向復(fù)歸； 如此，完成所述的四軸共平面對位平臺的工作原點回歸動作。
2.如權(quán)利要求1所述的四軸共平面對位平臺的回歸原點方法，其特征在于:還包含有一原點復(fù)歸步驟，該步驟包含有控制器驅(qū)動所述的沿著X軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受原點感測器偵測，所述的控制器停止X軸向的兩個驅(qū)動裝置；接著驅(qū)動所述的沿著Y軸向平行設(shè)置的兩個驅(qū)動裝置往正軸向移動，直到任一驅(qū)動裝置受原點感測器偵測，所述的控制器停止Y軸向的兩個驅(qū)動裝置；而控制器判斷任三個原點感測器產(chǎn)生反應(yīng)即完成原點復(fù)歸步驟。
【文檔編號】G05D3/12GK104007768SQ201310058708
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】邱毓英, 李浩瑋, 吳國豪 申請人:全研科技有限公司