伺服和步進(jìn)定位不準(zhǔn)的原因和解決方法

　　偏位問(wèn)題是運(yùn)用步進(jìn)或伺服電機(jī)的設(shè)備制造廠在設(shè)備裝機(jī)調(diào)試以及設(shè)備運(yùn)用進(jìn)程中，所面對(duì)的常見問(wèn)題之一。呈現(xiàn)偏位可能是機(jī)械裝置不當(dāng)形成，可能是操控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器信號(hào)不匹配，也可能是設(shè)備內(nèi)電磁干擾、車間內(nèi)設(shè)備相互干擾可能是設(shè)備裝置時(shí)地線處理不穩(wěn)當(dāng)?shù)刃纬伞?/p>

　　本文從很多運(yùn)用事例中，提煉整理出最常見的偏位原因及對(duì)策，用以幫助設(shè)備廠家調(diào)試人員快速定位問(wèn)題、采納各種適合辦法進(jìn)步設(shè)備抗干擾性、為設(shè)備正確接地確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　問(wèn)題一：做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往前越偏越多(少)。

　　可能原因①：脈沖當(dāng)量不對(duì)

　　原因剖析：無(wú)論是同步輪結(jié)構(gòu)仍是齒輪齒條結(jié)構(gòu)，都存在加工精度差錯(cuò)。運(yùn)動(dòng)操控卡(PLC)并沒有設(shè)置精確的脈沖當(dāng)量。例如上一批同步輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈設(shè)備行進(jìn)10mm，這批同步輪大一點(diǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈行進(jìn)了10.1mm，就會(huì)導(dǎo)致該批機(jī)器每次運(yùn)轉(zhuǎn)比曾經(jīng)的設(shè)備多走1%的距離。

　　處理方法：出機(jī)前用機(jī)器畫一個(gè)盡可能大幅面的正方形，然后用尺去量實(shí)踐尺度，對(duì)比實(shí)踐尺度和操控卡設(shè)置尺度之間的比例，然后將其加入操控卡運(yùn)算，重復(fù)進(jìn)行三次之后就會(huì)得到一個(gè)比較精確的值。

　　可能原因②：脈沖指令的觸發(fā)沿與方向指令的電平改換時(shí)序抵觸

　　原因剖析：驅(qū)動(dòng)器要求上位機(jī)宣布的脈沖指令的沿與方向指令電平改換有必定時(shí)序要求。而部分PLC或運(yùn)動(dòng)操控卡編程時(shí)沒滿意這種要求(可能其本身的規(guī)矩不符合驅(qū)動(dòng)器的要求)，導(dǎo)致脈沖和方向時(shí)序并不能滿意要求而偏位。

　　處理方法：操控卡(PLC)軟件工程師將方向信號(hào)提前?？赡茯?qū)動(dòng)器運(yùn)用技術(shù)人員更改脈沖沿計(jì)數(shù)方法。

　　問(wèn)題二：運(yùn)動(dòng)進(jìn)程中電機(jī)在固定點(diǎn)顫動(dòng)，過(guò)該點(diǎn)后能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但少走一段距離

　　可能原因：機(jī)械裝置問(wèn)題

　　原因剖析：機(jī)械結(jié)構(gòu)在某個(gè)點(diǎn)阻力較大。由于機(jī)械裝置的平行度、筆直度或規(guī)劃不合理的原因?qū)е略O(shè)備在某個(gè)點(diǎn)阻力較大，步進(jìn)電機(jī)的力矩改變規(guī)則是速度越快力矩越小，很簡(jiǎn)單在高速段卡死，速度降下來(lái)卻能走過(guò)去。

　　處理方法：1、查看機(jī)械結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)卡死的原因，是該處摩擦阻力大仍是滑軌裝得不平行等。2、步進(jìn)電機(jī)力矩不行。由于終端客戶呈現(xiàn)提速可能加大負(fù)載的要求，導(dǎo)致原天性滿意要求的電機(jī)在高速力矩不行，然后發(fā)作高速段堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。處理方法能夠經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置更大輸出電流可能在驅(qū)動(dòng)器答應(yīng)電壓范圍內(nèi)進(jìn)步供電電壓，或替換更大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)。

　　問(wèn)題三：電機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)回均沒走到位且偏移量固定

　　可能原因：皮帶空隙

　　原因剖析：皮帶與同步輪之間存在反向空隙導(dǎo)致，往回走會(huì)存在必定量的空隙。

　　處理方法：如運(yùn)動(dòng)操控卡具有皮帶反向空隙補(bǔ)償功用，可使用之;可能繃緊皮帶。

　　問(wèn)題四：切回軌道不重合

　　可能原因①：慣量過(guò)大

　　原因剖析：平板切繪機(jī)噴墨進(jìn)程由光柵操控，掃描式運(yùn)動(dòng)，切割時(shí)走插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，兩者軌道不重合是由于，類似設(shè)備X軸小車慣量較小且由光柵定位，噴繪方位精確，而Y軸龍門結(jié)構(gòu)慣量較大，電機(jī)呼應(yīng)性差，插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)Y軸跟從性欠好導(dǎo)致軌道部分偏位。

　　處理方法：添加Y軸減速比，運(yùn)用陷波功用進(jìn)步伺服驅(qū)動(dòng)器剛性以處理該問(wèn)題。

　　可能原因②：刀和噴頭重合度沒調(diào)好可能原因：XY軸渠道兩軸不筆直

　　原因剖析：由于切繪機(jī)刀和噴頭都裝在X軸小車上可是兩者有坐標(biāo)差，切繪機(jī)上位機(jī)軟件能調(diào)整這個(gè)坐標(biāo)差做到刀和噴頭軌道重合，假設(shè)沒調(diào)好，切繪軌道會(huì)全體別離。

　　處理方法：修正刀和噴頭方位補(bǔ)償參數(shù)。

　　問(wèn)題五：畫圓成橢圓

　　可能原因：XY軸渠道兩軸不筆直

　　原因剖析：XY軸結(jié)構(gòu)，圖形偏位例如畫圓成橢圓，正方形偏位成平行四邊形。龍門結(jié)構(gòu)X軸與Y軸不筆直時(shí)會(huì)導(dǎo)致該問(wèn)題。

　　處理方法：調(diào)理龍門架X軸與Y軸筆直度能夠處理該問(wèn)題。

　　問(wèn)題六：運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中不定期呈現(xiàn)偏位，偏位具有偶爾性，偏位多少不確定

　　可能原因①：干擾原因?qū)е码姍C(jī)偏位

　　原因剖析：非周期性偏位大部分由于干擾導(dǎo)致，少部分由于運(yùn)動(dòng)操控卡宣布的窄脈沖可能機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)引起。

　　處理方法：假設(shè)干擾呈現(xiàn)得比較頻繁，則能夠使用示波器監(jiān)控脈沖頻率確定干擾發(fā)作的時(shí)間進(jìn)而確定干擾源，移除可能使脈沖信號(hào)遠(yuǎn)離干擾源能處理部分干擾。假設(shè)干擾呈現(xiàn)得比較偶爾，可能難以確定干擾源方位或電氣柜已固定難以移動(dòng)，則能夠考慮選用以下辦法來(lái)處理問(wèn)題：

　?、?驅(qū)動(dòng)器接地，

　?、?脈沖線替換雙絞屏蔽線，

　?、?脈沖正負(fù)端并聯(lián)103陶瓷電容濾波(脈沖頻率小于54kHz)，

　?、?脈沖信號(hào)套磁環(huán)，

　　⑤ 驅(qū)動(dòng)器和操控器電源前端添加濾波器。

　　備注：常見的干擾源包含變壓器、線圈式繼電器、變頻器、電磁閥、高壓電線等。規(guī)劃電氣柜的時(shí)分應(yīng)防止信號(hào)線靠近這些干擾源，信號(hào)線與高壓供電線宜分不同線槽布線。

　　可能原因②：脈沖串呈現(xiàn)窄脈沖

　　問(wèn)題剖析：客戶運(yùn)動(dòng)操控卡發(fā)送脈沖串占空比較小或過(guò)大，呈現(xiàn)窄脈沖，驅(qū)動(dòng)器辨認(rèn)不了，導(dǎo)致偏位。

　　處理方法：查找操控器呈現(xiàn)這種問(wèn)題的原因，是脈沖接口問(wèn)題，仍是軟件算法問(wèn)題

　　可能原因③：機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)

　　問(wèn)題剖析：連軸器、同步輪、減速機(jī)等用頂絲固定或螺絲夾緊的銜接件在快速?zèng)_擊場(chǎng)合運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間可能呈現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致偏位。用鍵和鍵槽合作固定的同步輪則留意鍵和鍵槽之間是否存在空隙，齒輪齒條結(jié)構(gòu)則留意兩者之間的合作空隙。

　　處理方法：要害部分、受力大的結(jié)構(gòu)螺絲必定用彈墊、并且螺絲或頂絲宜涂覆螺絲膠。電機(jī)軸與聯(lián)軸器盡量用鍵槽銜接。

　　可能原因④：濾波電容過(guò)大

　　問(wèn)題剖析：濾波電容過(guò)大，一般RC濾波器截止頻率是1/2πRC，電容越大截止頻率越小，一般驅(qū)動(dòng)器脈沖端電阻為270歐姆，103陶瓷電容構(gòu)成的RC濾波電路截止頻率為54khz，頻率高于此會(huì)由于幅值衰減過(guò)大而導(dǎo)致部分有用信號(hào)無(wú)法被驅(qū)動(dòng)器正確檢測(cè)到，終究導(dǎo)致偏位。

　　處理方法：加濾波電容時(shí)需求核算脈沖頻率、必定要確保最大經(jīng)過(guò)脈沖頻率滿意要求

　　可能原因⑤：PLC可能運(yùn)動(dòng)操控卡最大脈沖頻率不夠高

　　原因剖析：一般PLC答應(yīng)輸出最大脈沖頻率為100kHz，運(yùn)動(dòng)操控卡依據(jù)其發(fā)脈沖芯片不一樣差異較大，特別是一般單片機(jī)開發(fā)的運(yùn)動(dòng)操控卡可能會(huì)由于脈沖頻率不行高導(dǎo)致偏位。

　　處理方法：假設(shè)上位機(jī)最大脈沖頻率有限，為了確保速度，能夠適當(dāng)下降驅(qū)動(dòng)器細(xì)分，以確保電機(jī)轉(zhuǎn)速。