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伺服定位不准如何解决

伺服定位不准如何解决

2019-11-20 11:37

  偏位问题是使用松下伺服电机的设备制造厂在设备装机调试以及设备使用过程中,所面临的常见问题之一。出现偏位可能是机械装配不当造成,可能是控制系统与驱动器信号不匹配,也可能是设备内电磁干扰、车间内设备互相干扰或者是设备安装时地线处理不妥当等造成。本文从众多应用案例中,提炼整理出较常见的偏位原因及对策,用以帮助设备厂家调试人员快速定位问题、采取各种适宜措施提高设备抗干扰性、为设备正确接地保证正常运行。

  Q:做往复运动,往前越偏越多(少)。

  可能原因①:伺服脉冲当量设置不对

  原因分析:无论是同步轮结构还是齿轮齿条结构,都存在加工精度误差。运动控制卡(PLC)并没有设置准确的脉冲当量。例如上一批同步轮电机旋转一圈设备前进10mm,这批同步轮大一点电机转一圈前进了10.1mm,就会导致该批机器每次运行比以前的设备多走1%的距离。

  解决方式:出机前用机器画一个尽可能大幅面的正方形,然后用尺去量实际尺寸,对比实际尺寸和控制卡设置尺寸之间的比例,然后将其加入控制卡运算,反复进行三次之后就会得到一个比较准确的值。

  可能原因②:脉冲指令的触发沿与方向指令的电平变换时序冲突

  原因分析:松下伺服驱动器要求上位机发出的脉冲指令的沿与方向指令电平变换有一定时序要求。而部分PLC或运动控制卡编程时没满足这种要求(或者其自身的规则不符合驱动器的要求),导致脉冲和方向时序并不能满足要求而偏位。

  解决方式:控制卡(PLC)软件工程师将方向信号提前。或者驱动器应用技术人员更改脉冲沿计数方式。

  Q:电机往复运动来回均没走到位且偏移量固定

  可能原因:皮带间隙

  原因分析:皮带与同步轮之间存在反向间隙导致,往回走会存在一定量的空程。

  解决方式:如运动控制卡具有皮带反向间隙补偿功能,可利用之;或者绷紧皮带。

  Q:运行过程中不定期出现偏位,偏位具有偶然性,偏位多少不确定

  可能原因①:干扰原因导致电机偏位

  原因分析:非周期性偏位大部分因为干扰导致,少部分因为运动控制卡发出的窄脉冲或者机械结构松动引起。

  解决方式:如果干扰出现的比较频繁,则可以利用示波器监控脉冲频率确定干扰发生的时间进而确定干扰源,移除或者使脉冲信号远离干扰源能解决部分干扰。如果干扰出现的比较偶然,或者难以确定干扰源位置或电气柜已固定难以移动,则可以考虑采用以下措施来解决

  问题:① 驱动器接地,

     ② 脉冲线更换双绞屏蔽线,

     ③ 脉冲正负端并联103陶瓷电容滤波(脉冲频率小于54kHz),

     ④ 脉冲信号套磁环,

     ⑤ 驱动器和控制器电源前端增加滤波器。

  可能原因②:脉冲串出现窄脉冲

  问题分析:客户运动控制卡发送脉冲串占空比较小或过大,出现窄脉冲,驱动器识别不了,导致偏位。

  解决方式:查找控制器出现这种问题的原因,是脉冲接口问题,还是软件算法问题

  可能原因③:机械结构松动

  问题分析:连轴器、同步轮、减速机等用顶丝固定或螺丝夹紧的连接件在快速冲击场合运行一段时间可能出现松动,导致偏位。用键和键槽配合固定的同步轮则注意键和键槽之间是否存在间隙,齿轮齿条结构则注意两者之间的配合间隙。

  解决方式:关键部分、受力大的结构螺丝一定用弹垫、而且螺丝或顶丝宜涂覆螺丝胶。电机轴与联轴器尽量用键槽连接。

  可能原因④:滤波电容过大

  问题分析:滤波电容过大,普通RC滤波器截止频率是1/2πRC,电容越大截止频率越小,频率高于此会因为幅值衰减过大而导致部分有效信号无法被驱动器正确检测到,导致偏位。

  解决方式:加滤波电容时需要核算脉冲频率、一定要保证最大通过脉冲频率满足要求

  可能原因⑤:PLC或者运动控制卡最大脉冲频率不够高

  原因分析一般PLC允许输出最大脉冲频率为100kHz,运动控制卡根据其发脉冲芯片不一样差异较大,特别是普通单片机开发的运动控制卡可能会因为脉冲频率不够高导致偏位。

  解决方式:假如上位机最大脉冲频率有限,为了保证速度,可以适当降低松下伺服驱动器细分,以保证电机转速。

   

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