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                偏位問題是使用步進或伺服電機的設備制造廠在設備裝機調試以及設備使→用過程中,所面臨的常見問題之一。出現偏位可能是機械裝】配不當造成,可能是控制系統與驅動器信號不匹配,也可能是設備內電磁幹擾、車間內設備互相幹擾或者是設備安裝時地線※處理不妥當等造成。


                本文從∑眾多應用案例中,提煉整理出◆最常見的偏位原因及對策,用以幫助設備廠家調試人員快速定位問題、采取各種適宜措施提高設備抗︾幹擾性、為設備正確接地保證正常運△行。


                規律性偏位


                Q:做往復運動←,往前越偏越多(少)

                可能原因①:脈沖⌒當量不對

                原因分析無論是同步輪結構還是齒輪齒條結構,都存在加工精度誤↑差。運動控制卡(PLC)並沒有設置準確的这时想到自己已经很久没有使用那把银枪了脈沖當量。例如上一批同步輪電機旋轉一圈設備前進10mm,這批同步輪大一點ㄨ電機轉一圈前進了10.1mm,就會導致該批機器每次運行比以前的設備多◇走1%的距離。

                解決方式出機前用機器畫一個盡可能大幅面的正方形,然後↓用尺去量實際尺寸,對比實際尺寸和控制卡設置尺寸之間的比例,然後將其加入控制卡運算,反復進行三次之後就會得到一個比較準头部確的值。

                可能原因②:脈沖指令的觸發沿與方向指令的電平變換時序沖突

                原因分析驅動器↓要求上位機發出的脈沖指令的沿與方向指令電平變換有一定時序要求。而部分PLC或運動控制卡編程時沒滿足這種要求(或者其自身的規則不符合驅動器的要求),導致脈沖和方向時序並不能【滿足要求而偏位。

                解決方式控制卡(PLC)軟件工程師將方向信號提前。或者驅動器應用技術人員更改脈沖沿計數方式。


                Q:運動過程中電機在固定點抖動,過該點後能正常運行,但少走一↑段距離

                可能原因機械裝配問題

                原因分析:機械結構在某個點阻↘力較大。由於機械安裝的平行度、垂直度或設計不合枪手心下一凉理的原因導致設備在某個點阻力較大,步進電機的力矩變化規律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。

                解決方式:1、檢查機械結構出現卡死的原因,是該處摩擦阻力大還是滑軌裝得不平行等。2、步進電機力矩不夠。由於終端客戶出現提速或者加大負載的要求,導致原本能滿足要求的電機在高速力矩不夠,從而發生高速段堵轉的現象。解決︽方法可以通過驅動器設置更大輸出電流或者▲在驅動器允許電壓範圍內提高供電電壓,或更換更大轉矩的電機。

                Q:電機往復運動來回均沒走到位且偏移量固定

                可能原因皮帶間隙

                原因分析:皮帶與同步輪之〖間存在反向間隙導致,往回走會存在一定量的空程。

                解決方式:如運↑動控制卡具有皮帶反向間隙補償功能,可利用之;或者繃緊皮帶。

                Q:切繪軌跡不重合

                可能原因①慣量過大

                原因分析:平板切繪機噴墨過程由光柵控制,掃描式運◣動,切割時走插補運動,兩者軌跡不重合是因為,類似設備X軸小車慣量較果真是个四肢发达头脑简单小且由光柵定位,噴繪位置準確,而Y軸龍門結構慣量較大,電機響應性差,插補運動時Y軸跟隨性不好導致軌跡部分偏位。

                解決方式:增加Y軸減速比,使用陷波功能提高伺服驅動器剛性以解決該問題。

                可能原因②:刀和噴頭重合度沒調好

                原因分析因為切繪機刀和噴頭都裝在X軸小車上但是兩者有坐標差,切繪機上位機軟件能調整這個坐標差做到刀和噴頭軌跡重合,如果沒調好,切繪軌㊣ 跡會整體分離。

                解決方式修改刀和噴頭位置補償參數。

                Q:畫圓成橢圓师傅一阳子那样放

                可能原因:XY軸平臺兩軸不垂直

                原因分析:XY軸結構,圖形偏位例如畫圓成橢圓,正方形偏位成平行四邊形。龍門結構X軸與Y軸不垂直時會導致該問題。

                解決方式:調節龍門到来架△X軸與Y軸垂直度可以解決該問題。


                非規律性◢偏位


                Q:運行過程中不定期出現偏位,偏位具有偶然性,偏位多少不確定

                可能原因①:幹擾原□ 因導致電機偏位

                原因分析非周期性偏位大部分因為幹擾導致,少部分因為運動控制ξ卡發出的窄脈沖或者機械結構松動引起。

                解決方式如果幹擾出現的◆比較頻繁,則可以利用示波器監控脈沖頻率確定幹擾▂發生的時間進而確定幹擾源,移除或者使脈沖信號遠離幹擾源能解決部分幹擾。如果幹擾出現ζ 的比較偶然,或者難以確定幹擾源位置或電氣櫃已固定難以移動,則可以考慮采用以下措施來解決問題:

                ①  驅動器接∩地,

                ②  脈沖線更換雙絞屏蔽線,

                ③  脈沖正負端並哐——金刚聯103陶瓷電容濾波(脈沖頻率小於54kHz),

                ④  脈沖信號套磁環,

                ⑤  驅動器和控制器電源前端增※加濾波器。


                備註:常見的幹擾源包括變壓器、線圈式繼電器、變頻器、電磁閥、高壓電線等。規劃電氣櫃的時☆候應避免信號線靠近這些幹擾源,信號線與高壓供電線宜分不▼同線槽布線。


                可能原因②:脈沖串出現窄脈沖

                問題分析:客戶運動控制卡發送脈沖串占空比較小或過大,出現窄脈沖,驅動器識別不了,導致偏位。


                解決方式:查找控制器出現這種問題的原因,是脈是个表面上看去类似于玻璃珠沖接口問題,還是⌒ 軟件算法問題


                可能原因③:機械結構松動

                問題分析:連軸器、同步輪、減速機等用頂絲固定或螺絲夾緊的連接件在快速沖擊場合運行一别那群门派里段時間可能出現松動,導致偏位。用∞鍵和鍵槽配合固定的同步輪則註意鍵和鍵槽之間是否存在間隙,齒輪○齒條結構則註意兩者之間的配合間隙。

                解決方式:關鍵部分、受力大的結構螺絲一定用彈墊、而且螺絲或頂╳絲宜塗覆螺絲膠。電機軸與聯軸※器盡量用鍵槽連接。


                可能原因④:濾波電容過ξ大

                問題分析:濾波電容過大,普通RC濾〗波器截止頻率是1/2πRC,電容越大截止頻率越小,一般驅動器脈沖♂端電阻為270歐姆,103陶瓷電■容構成的RC濾波電路截止頻率為54khz,頻率高於此會因為幅值◤衰減過大而導致部分有效信號無法被驅動器正確檢測到,最終導致偏位。

                解決方式:加濾波電容時需要核算脈沖頻率、一定要保證▆最大通過脈沖頻率滿足要求。


                可能原因⑤:PLC或者運動控制卡最大脈沖頻率不夠高

                原因分析:一般PLC允許輸出最■大脈沖頻率為100kHz,運動控制卡根據其發脈沖芯片不一樣差異較大↘,特別是普通單片機開發的運動控制卡可能會因ㄨ為脈沖頻率不夠高導致偏位。

                解決方式:假如上位機最大脈沖頻率有限,為了保證速度『,可以適當降低驅動器細分,以保證電機「轉速◥。


                2019年08月22日

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                運動控制偏█位問題:現象、原因及解決〓辦法

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