伺服電機運動控制定位不準確的處理方法

偏位問題是運用步進或伺服電機的設(shè)備制造廠在設(shè)備裝機調(diào)試以及設(shè)備運用過程中，所面對的常見問題之一。呈現(xiàn)偏位可能是機械裝置
不當形成，可能是控制系統(tǒng)與驅(qū)動器信號不匹配，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)備裝置時地線處理不妥當?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步設(shè)備
抗攪擾性、為設(shè)備正確接地確保正常運轉(zhuǎn)。

Q：做往復(fù)運動，往前越偏越多（少）。

可能原因①：脈沖當量不對

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。運動控制卡（PLC）并沒有設(shè)置精確的脈沖當量。例如上一批同
步輪電機旋轉(zhuǎn)一圈設(shè)備行進10mm，這批同步輪大一點電機轉(zhuǎn)一圈行進了10.1mm，就會導(dǎo)致該批機器每次運轉(zhuǎn)比曾經(jīng)的設(shè)備多走1%的間隔
。

處理方法：出機前用機器畫一個盡可能大幅面的正方形，然后用尺去量實踐尺度，比照實踐尺度和控制卡設(shè)置尺度之間的比例，然后將
其參加控制卡運算，重復(fù)進行三次之后就會得到一個比較精確的值。

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序沖突

原因剖析：驅(qū)動器要求上位機宣布的脈沖指令的沿與方向指令電平改換有必定時序要求。而部分PLC或運動控制卡編程時沒滿意這種要
求（或許其本身的規(guī)矩不符合驅(qū)動器的要求），導(dǎo)致脈沖和方向時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提早?；蛟S驅(qū)動器使用技術(shù)人員更改脈沖沿計數(shù)方法。

Q：運動過程中電機在固定點顫動，過該點后能正常運轉(zhuǎn)，但少走一段間隔

可能原因：機械裝置問題

原因剖析：機械結(jié)構(gòu)在某個點阻力較大。由于機械裝置的平行度、筆直度或規(guī)劃不合理的原因?qū)е略O(shè)備在某個點阻力較大，步進電機的
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、步進電機力矩不行。由于終端客戶呈現(xiàn)提
速或許加大負載的要求，導(dǎo)致原天性滿意要求的電機在高速力矩不行，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)動器設(shè)置更大輸出
電流或許在驅(qū)動器答應(yīng)電壓范圍內(nèi)進步供電電壓，或替換更大轉(zhuǎn)矩的電機。

Q：電機往復(fù)運動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，往回走會存在必定量的空程。

處理方法：如運動控制卡具有皮帶反向空隙補償功能，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：平板切繪機噴墨過程由光柵控制，掃描式運動，切開時走插補運動，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，電機呼應(yīng)性差，插補運動時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，運用陷波功能進步伺服驅(qū)動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：由于切繪機刀和噴頭都裝在X軸小車上可是兩者有坐標差，切繪機上位機軟件能調(diào)整這個坐標差做到刀和噴頭軌道重合，假設(shè)
沒調(diào)好，切繪軌道會全體別離。

處理方法：修正刀和噴頭方位補償參數(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軸不筆直時會導(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，少部分由于運動控制卡宣布的窄脈沖或許機械結(jié)構(gòu)松動引起。

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)作的時刻進而斷定攪擾源，移除或許使脈沖信號遠離
攪擾源能處理部分攪擾。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，則能夠考慮選用以下辦法來處理問
題：

① 驅(qū)動器接地，

② 脈沖線替換雙絞屏蔽線，

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

④ 脈沖信號套磁環(huán)，

⑤ 驅(qū)動器和控制器電源前端添加濾波器。

補白：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)劃電氣柜的時分應(yīng)防止信號線接近這些攪擾源，信
號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：客戶運動控制卡發(fā)送脈沖串占空比較小或過大，呈現(xiàn)窄脈沖，驅(qū)動器辨認不了，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：機械結(jié)構(gòu)松動

問題剖析：連軸器、同步輪、減速機等用頂絲固定或螺絲夾緊的銜接件在快速沖擊場合運轉(zhuǎn)一段時刻可能呈現(xiàn)松動，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，頻率高于此會由于幅值衰減過大而導(dǎo)致部分有用信號無法被驅(qū)動器正確檢測到，終究導(dǎo)致偏位。

處理方法：加濾波電容時需求核算脈沖頻率、必定要確保經(jīng)過脈沖頻率滿意要求

可能原因⑤：PLC或許運動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，運動控制卡依據(jù)其發(fā)脈沖芯片不一樣差異較大，特別是一般單片機開發(fā)的運動控
制卡可能會由于脈沖頻率不行高導(dǎo)致偏位。

處理方法：假設(shè)上位機脈沖頻率有限，為了確保速度，能夠適當下降驅(qū)動器細分，以確保電機轉(zhuǎn)速。