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伺服定位系统(伺服定位系统整体偏移)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-27 04:08   点击:269  编辑:admin   手机版

1. 伺服定位系统整体偏移

钻攻机伺服刀库错位调法:

1、确认机械结构没问题,刀库、主轴、拉刀机构等.

2、确认主轴的定位形式,编码器或者接近开关

3、编码器定位,可以找到主轴原点偏移的参数,然后修改,或者直接更改编码器原点.

4、接近开关式定位,需要检查接近开关位置及感应块的位置并调整

5、更改完成后,换刀的时候尽量最低倍率或者改用手动,否则容易损坏刀库上的刀座或者机械手

2. 伺服重复定位精度

这个恐怕因人而异,但是可以提高精度的,下面的做法可以参考: 一、伺服系统定位误差形成原因与克服办法 通常情况下,伺服系统控制过程为:升速、恒速、减速和低速趋近定位点,整个过程都是位置闭环控制。

减速和低速趋近定位点这两个过程,对伺服系统的定位精度有很重要的影响。减速控制具体实现方法很多,常用的有指数规律加减速算法、直线规律加减速算法。指数规律加减速算法有较强的跟踪能力,但当速度较大时平稳性较差,一般适用在跟踪响应要求较高的切削加工中。直线规律加减速算法平稳性较好,适用在速度变化范围较大的快速定位方式中。选择减速规律时,不仅要考虑平稳性,更重要的是考虑到停止时的定位精度。从理论上讲,只要减速点选得正确,指数规律和线性规律的减速都可以精确定位,但难点是减速点的确定。通常减速点的确定方法有: (1) 如果在起动和停止时采用相同的加减速规律,则可以根据升速过程的有关参数和对称性来确定减速点。(2) 根据进给速度、减速时间和减速的加速度等有关参数来计算减速点,在当今高速CPU十分普及的条件下,这对于CNC的伺服系统来说很容易实现,且比方法(1)灵活。伺服控制时,由软件在每个采样周期判断:若剩余总进给量大于减速点所对应的剩余进给量,则该瞬时进给速度不变(等于给定值),否则,按一定规律减速。理论上讲,剩余总进给量正好等于减速点所对应的剩余进给量时减速,并按预期的减速规律减速运行到定位点停止。但实际上,伺服系统正常运转时每个采样周期反馈的脉冲数是几个、十几个、几十个甚至更多,因而实际减速点并不与理论减速点重合。如图1所示,其最大误差等于减速前一个采样周期的脉冲数。若实际减速点提前,则按预期规律减速的速度降到很低时还未到达定位点,可能需要很长时间才能到达定位点。若实际减速点滞后于理论减速点,则到达定位点时速度还较高,影响定位精度和平稳性。为此,我们提出了分段线性减速方法。在低速趋近定位点的过程中,设速度为V0(mm/s),伺服系统的脉冲当量为δ(μm),采样周期为τ(ms),则每个采样周期应反馈的脉冲数为:N0=V0τ/δ。由于实际反馈的脉冲数是个整数,可能有一个脉冲的误差,即此时速度检测误差最大值为l/N0=δ/(V0τ)。采样周期越小、速度越低,则速度检测误差越大。为了满足定位精度是一个脉冲的要求,应使V0很小,使得N0≤1,此时速度检测误差达到100%甚至更高。如果此时仍然实行位置闭环控制,必然造成极大的速度波动,严重影响伺服机构的精确定位。所以,我们认为此时应采取位置开环控制,以避免速度波动。二、分段线性减速精确定位 1、方法与步骤 分段线性减速的特点是减速点不需要精确确定,减速过程速度曲线如图2所示。首先讨论最不利情况,即由伺服系统的最高速度开始减速过程,具体的减速步骤是: (1) 初始速度VG经AB段以加速度a2降速到V2,在BC段以V2匀速运行T2个采样周期,用BC这个时间段来补偿减速点A的误差。A点最大误差是VG对应的一个采样周期的脉冲数NG=VGτ/δ,速度为V2时一个采样周期的脉冲数为N2=V2τ/δ,则只要保证T2≥NG/N2=VG/V2,就可以使BC时间段补偿减速点A点的误差。(2) 速度V2经CD段以加速度a1降速到V1,在DE段以V1匀速运行T1个采样周期,用DE这个时间段来补偿减速点C的误差。类似地,应保证T1≥V2/V1。由于速度V1较低,假设取V1=5mm/s,脉冲当量δ=1μm,采样周期τ=1ms,则单位采样周期应反馈的脉冲数为N1=5,速度检测误差最大可达20%。所以,从这段过程开始就可以采用开环控制,以避免由于速度检测误差而引起速度波动。值得注意的是,开环控制算法应包括伺服机构的死区补偿和零漂补偿模块。(3) 速度V1经EF段以加速度a1降速到V0,在FG段以V0匀速运行T0个采样周期,直到到达定位点,这个过程采用位置开环控制。通常情况下开始减速时伺服系统的速度(假设为VG1)小于最高速度,这时相当于减速起始点A向下移动到A1点,如图2虚线所示。如果初始速度小于V2,如图2中的VG2所示,相当于减速起始点移到了CD段,少了一段减速过程。程序框图如图3所示,图中R为总剩余进给量(脉冲数),RA、RB、RC、RD、RE、RF分别对应图2减速曲线A、B、C、D、E、F点所对应的剩余进给量(脉冲数),梢杂蒝、a、T、τ等参数算出。例如: 图3 速度控制框图 2、几组参数的确定原则 (1) V0、V1和V2 在常规的减速过程中,减速点的位置误差全靠最后低速趋近阶段来补偿,这样,V0就很不好选取。如果V0选得过小,应保证T0≥(VG/V0),则需要很长时间才能到达定位点;如果V0选得较大,直接影响定位精度。分段线性减速方法与常规的减速方法相比,增加了BC、DE两个时间段,减速点的位置误差可以在较高速度得到绝大部分的补偿。因此,V0可以选得很小。通常可取伺服系统的最低速度,这样可以提高伺服系统的定位精度。V1、V2可分别取伺服系统最高速度的1%和10%。(2) a1、a1和a2 加速度越大,减速过程越短,但引起的冲击和误差也越大。因此,在高速阶段加速度可取大些,以保证减速过程的快速性;低速阶段应取较小的加速度,以保证定位精度。通常a1的值在数值上可取为与V0相等。(3) T0、T1和T2 由前面分析可知,为了补偿减速点的位置误差,应取T0=KV1/V0,T1=KV2/V1,T2=KVG/V2,式中K为可靠性系数,用来补偿算法的计算误差及其它一些不确定因素的影响,常取K=1.1~1.3。该方法与伺服系统本身特性无关,可作为任何伺服系统在任意速度下减速控制方法。在我们为上海机床厂研制的YKA7232蜗杆砂轮磨齿机数控系统中,采用了分段线性减速开环趋近定位点的控制方法。实测各轴定位精度和重复定位精度都控制在一个脉冲当量内,性能稳定,获得了很好的效果。

3. 伺服走位置偏差

     1、首先确认控制器实际发出的脉冲当前值是否和预想的一致,如不一致则检查并修正程序;

2、监视伺服驱动器接收到的脉冲指令个数是否和控制器发出的一致,如不一致则检查控制线电缆;

3、检查伺服指令脉冲模式的设置是否和控制器设置得一致,如CW/CCW 还是脉冲+方向;

4、伺服增益设置太大,尝试重新用手动或自动方式调整伺服增益;

5、伺服电机在进行往复运动时易产生累积误差,建议在工艺允许的条件下设置一个机械原点信号,在误差超出允许范围之前进行原点搜索操作;

6、机械系统本身精度不高或传动机构有异常(如伺服电机和设备系统间的联轴器部发生偏移等)。

4. 伺服定位控制

伺服主要靠脉冲来定位,也就是说当伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。

因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。

控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。

电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

伺服电机内部的转子是永磁铁,伺服驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。

伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。

直流伺服是梯形波。

5. 伺服定位偏差越来越大

伺服电机位置偏差太大。最大可能就是伺服驱动器故障,导致信号输出错误。  如果在印花机运行时,不开启第一台变频刮刀电机,只开启第二台,那么伺服电机有时候会定位不准,比如“走了三次60cm准确的,就来个70cm不准确的”。

6. 伺服定位系统整体偏移怎么调

当伺服电机在停止时如果没有附加额外力矩,电机将处于自由状态,在外部机械、负载惯性等方面的影响会使当前的位置出现偏离,所以伺服电机的原点会丢失。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应。

在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出

7. 伺服定位系统整体偏移的原因

首先你确认一下你的伺服电机的型号(有可能是步进+反馈,也就可能是直流+反馈,还有可能是单相交流+反馈)

这几种伺服电机的控制原理不一样,查故障的方法也就不一样

但无论是哪种伺服电机,后屁股都有编码器反馈,如果你的编码器出现丢脉冲,或者干扰造成假脉冲,都会造成伺服电机的定位错误(直接的外在表现就是,有可能走过位,有可能走不到位)

如果是单纯的使用软限位,那可能性更大

另外就是检查你的驱动器,这个必须要看说明书、必须要看说明书、必须要看说明书

不知道你的型号,不做过多评论

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