伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制定位不準(zhǔn)確的處理方法

偏位問題是運(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)用過程中，所面對(duì)的常見問題之一。呈現(xiàn)偏位可能是機(jī)械裝置
不當(dāng)形成，可能是控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器信號(hào)不匹配，也可能是設(shè)備內(nèi)電磁攪擾、車間內(nèi)設(shè)備互相攪擾或許是設(shè)備裝置時(shí)地線處理不妥當(dāng)?shù)刃纬伞?/span>

本文從很多使用案例中，提煉整理出見的偏位原因及對(duì)策，用以協(xié)助設(shè)備廠家調(diào)試人員快速定位問題、采納各種適合辦法進(jìn)步設(shè)備
抗攪擾性、為設(shè)備正確接地確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

Q：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)，都存在加工精度誤差。運(yùn)動(dòng)控制卡（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%的間隔
。

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，比照實(shí)踐尺度和控制卡設(shè)置尺度之間的比例，然后將
其參加控制卡運(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)序沖突

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)控制卡編程時(shí)沒滿意這種要
求（或許其本身的規(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：控制卡（PLC）軟件工程師將方向信號(hào)提早?；蛟S驅(qū)動(dòng)器使用技術(shù)人員更改脈沖沿計(jì)數(shù)方法。

Q：運(yùn)動(dòng)過程中電機(jī)在固定點(diǎn)顫動(dòng)，過該點(diǎn)后能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但少走一段間隔

可能原因：機(jī)械裝置問題

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，很容易在高速段卡死，速度降下來卻能走過去。

處理方法：1、檢查機(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
速或許加大負(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)過驅(qū)動(dòng)器設(shè)置更大輸出
電流或許在驅(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)。

Q：電機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來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)存在必定量的空程。

處理方法：如運(yùn)動(dòng)控制卡具有皮帶反向空隙補(bǔ)償功能，可利用之；或許繃緊皮帶。

Q：切繪軌道不重合

可能原因①：慣量過大

原因剖析：平板切繪機(jī)噴墨過程由光柵控制，掃描式運(yùn)動(dòng)，切開時(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)用陷波功能進(jìn)步伺服驅(qū)動(dòng)器剛性以處理該問題。

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)。

Q：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題。

非規(guī)則性偏位現(xiàn)象、原因及處理方法

Q：運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不定期呈現(xiàn)偏位，偏位具有偶然性，偏位多少不斷定

可能原因①：攪擾原因?qū)е码姍C(jī)偏位

原因剖析：非周期性偏位大部分由于攪擾導(dǎo)致，少部分由于運(yùn)動(dòng)控制卡宣布的窄脈沖或許機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)引起。

處理方法：假設(shè)攪擾呈現(xiàn)的比較頻繁，則能夠利用示波器監(jiān)控脈沖頻率斷定攪擾發(fā)作的時(shí)刻進(jìn)而斷定攪擾源，移除或許使脈沖信號(hào)遠(yuǎn)離
攪擾源能處理部分?jǐn)嚁_。假設(shè)攪擾呈現(xiàn)的比較偶然，或許難以斷定攪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處理問
題：

① 驅(qū)動(dòng)器接地，

② 脈沖線替換雙絞屏蔽線，

③ 脈沖正負(fù)端并聯(lián)103陶瓷電容濾波（脈沖頻率小于54kHz），

④ 脈沖信號(hào)套磁環(huán)，

⑤ 驅(qū)動(dòng)器和控制器電源前端添加濾波器。

補(bǔ)白：常見的攪擾源包括變壓器、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)線接近這些攪擾源，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

問題剖析：客戶運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送脈沖串占空比較小或過大，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：查找控制器呈現(xiàn)這種問題的原因，是脈沖接口問題，仍是軟件算法問題

可能原因③：機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)

問題剖析：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)刻可能呈現(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：濾波電容過大

問題剖析：濾波電容過大，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)由于幅值衰減過大而導(dǎo)致部分有用信號(hào)無法被驅(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、必定要確保經(jīng)過脈沖頻率滿意要求

可能原因⑤：PLC或許運(yùn)動(dòng)控制卡脈沖頻率不行高

原因剖析：一般PLC答應(yīng)輸出脈沖頻率為100kHz，運(yùn)動(dòng)控制卡依據(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)控
制卡可能會(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)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。