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运动控制卡分析与解决

发表时间:2019-07-22

  

  今天来讲讲运动控制卡应用常见位置偏差来源分析与解决,研控MCC系列运动控制卡使用方便,功能可靠,一般来说是不会在使用过程中产生位置偏差的。但是在长期客户服务的过程中我们也遇到了一些因使用不当造成的位置偏差,如果没有丰富的经验,往往会判断为运动控制卡的问题,而实际上真正的原因是在使用过程中有一些软硬件问题未加以注意造成的。不管使用运动控制卡或其他类别的运动控制产品,如果对这些问题不加注意,它往往会在不经意间出现,引起机械运动误差,造成损失。福德数控小编主要针对这几个最常见的疑难问题进行描述、分析、并提出一定的解决方法。

  第一节 首先应该做什么

  在使用控制卡出现了位置偏差的时候,首先应该做的就是定位偏差来源,也就是定位“究竟是控制卡的问题,还是电机和机械的问题”?这是非常关键的定位思路。

  原因在于,“软件和控制卡的问题”的寻找定位和“电机和机械的问题”的寻找定位是完全不同的方式,如果首先不区分好是哪一个模块的问题就直接深入到细节上,往往会找错方向。

  最常见的定位工具是伺服驱动器的“显示指令位置”功能,如果问题轴所用电机正好是伺服电机,那就非常方便了。如果使用的是步进电机,则可能需要外接一个伺服电机进行测试。其他如示波器、逻辑分析仪也可以进行测试,但是不如伺服电机方便。

  第二节 取整误差累计

  取整误差累计是因为上位机控制软件在设计时,全部采用“相对位置运动”功能,在计算相对位置脉冲数时,由于取整误差造成的小数位脉冲数丢弃,而当正向丢弃数和反向丢弃数不一至时就会造成微小的位置偏差,经过长期运行反复积累后,此偏差逐渐会发展到肉眼可见的程度。

  对于一般的机械设备来说,9个脉冲可能还看不出来位置的偏差,但是随着反复的加工,如果没有借助传感器的复位动作的话,这个误差会逐渐随机积累,位置会越来越偏,最终导致加工失败。

  如果想要在程序设计时避免此问题,有以下方法可以解决。

  方法一:避免在整个加工过程中全部使用“相对位置运动”,在一个加工流程中添加一定量的,至少一条绝对运动指令,就可以消除掉取整误差的带来的积累偏差。

  方法二:增加复位动作。

  每个工件加工完成后利用传感器进行一次原点复位动作,不仅能消除取整误差的积累,而且还能消除机械误差的积累,也是不错的选择。

  第三节 换向时第一个脉冲的运动方向误差

  在试机的过程中出现过这样的问题:当使用某一品牌的驱动器,运行就非常准确;而换用另一品牌的驱动器,走一些固定的动作时就会越走越偏。而容易走偏的驱动器换了另一家的控制器,就又好了。

  第四节 原点复位误差

  有的客户反馈,在进行复位动作的时候,就会产生位置偏差。

  总的来说,伺服是一个必须要考虑其滞后特性的执行部件。当设置伺服参数时,刚性越小,运行时的实际滞后就越大。直观上看起来就是“软软的,懒懒的”,指令脉冲开始发送了,它才会慢慢动起来;指令脉冲已经发完不发了,它还要往前走一阵才能停下来。这种特性跟它的闭环控制特性有一定的关系。

  当单轴运动进行时,这种滞后通常不会影响生产,甚至觉察不出来,因为虽然运动滞后,但是最终还是会准确到位。但是当进行插补运动或者原点复位时就会产生很大的影响。

  解决的方法就是:

  1.在系统稳定没有太大冲击的情况下尽量调高伺服的刚性;

  2.在不影响生产效率的情况下降低复位运动的速度,或者采取二次复位的方法,第一次高速复位,到位后,再低速向回找原点信号。

  第五节 其他情况

  情况一:驱动电压/电流不足

  情况二:限位信号干扰/误碰

  针对此问题,需要从硬件上查找干扰源、干扰传递的通路。常规的滤波,分开供电,屏蔽,重新布线等方法都可以试一下。不过最有效的,是换用研控的运动控制卡产品,具备强大的抗干扰特性(滤波参数可设置),能够根除此类问题。需要了解更多有关福德正神、运动控制卡、控制器、控制系统价格咨询的朋友可以给我们留言。


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