偏位的現象、原因及解決辦法（規律性和非規律性偏位兩種）

 

可能原因①：脈衝當量不對

 

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。運動控製卡（PLC）並沒有設置準確的脈衝當量。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chu機ji前qian用yong機ji器qi畫hua一yi個ge盡jin可ke能neng大da幅fu麵mian的de正zheng方fang形xing，然ran後hou用yong尺chi去qu量liang實shi際ji尺chi寸cun，對dui比bi實shi際ji尺chi寸cun和he控kong製zhi卡ka設she置zhi尺chi寸cun之zhi間jian的de比bi例li，然ran後hou將jiang其qi加jia入ru控kong製zhi卡ka運yun算suan，反fan複fu進jin行xing三san次ci之zhi後hou就jiu會hui得de到dao一yi個ge比bi較jiao準zhun確que的de值zhi。

 

可能原因②：脈衝指令的觸發沿與方向指令的電平變換時序衝突。

 

原因分析：驅動器要求上位機發出的脈衝指令的沿與方向指令電平變換有一定時序要求。而部分PLC或運動控製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），導致脈衝和方向時序並不能滿足要求而偏位。

 

 

解決方式：控製卡（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衝沿計數方式。

 

 

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chui直zhi度du或huo設she計ji不bu合he理li的de原yuan因yin導dao致zhi設she備bei在zai某mou個ge點dian阻zu力li較jiao大da，步bu進jin電dian機ji的de力li矩ju變bian化hua規gui律lv是shi速su度du越yue快kuai力li矩ju越yue小xiao，很hen容rong易yi在zai高gao速su段duan卡ka死si，速su度du降jiang下xia來lai卻que能neng走zou過guo去qu。

 

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(bu)進(jin)電(dian)機(ji)力(li)矩(ju)不(bu)夠(gou)。由(you)於(yu)終(zhong)端(duan)客(ke)戶(hu)出(chu)現(xian)提(ti)速(su)或(huo)者(zhe)加(jia)大(da)負(fu)載(zai)的(de)要(yao)求(qiu)
，導(dao)致(zhi)原(yuan)本(ben)能(neng)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)的(de)電(dian)機(ji)在(zai)高(gao)速(su)力(li)矩(ju)不(bu)夠(gou)，從(cong)而(er)發(fa)生(sheng)高(gao)速(su)段(duan)堵(du)轉(zhuan)的(de)現(xian)象(xiang)。解(jie)決(jue)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)驅(qu)動(dong)器(qi)設(she)置(zhi)更(geng)大(da)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)或(huo)者(zhe)在(zai)驅(qu)動(dong)器(qi)允(yun)許(xu)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)內(nei)提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)，或(huo)更(geng)換(huan)更(geng)大(da)轉(zhuan)矩(ju)的(de)電(dian)機(ji)。

 

 

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：如運動控製卡具有皮帶反向間隙補償功能，可利用之；或者繃緊皮帶。

 

 

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製，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。

 

 

可能原因： XY軸平台兩軸不垂直

 

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：調節龍門架X軸與Y軸垂直度可以解決該問題。

 

 

 

可能原因①：幹擾原因導致電機偏位

 

問題分析：非周期性偏位大部分因為幹擾導致，少部分因為運動控製卡發出的窄脈衝或者機械結構鬆動引起。

 

解決方式：

 

如(ru)果(guo)幹(gan)擾(rao)出(chu)現(xian)的(de)比(bi)較(jiao)頻(pin)繁(fan)
，則(ze)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)監(jian)控(kong)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)確(que)定(ding)幹(gan)擾(rao)發(fa)生(sheng)的(de)時(shi)間(jian)進(jin)而(er)確(que)定(ding)幹(gan)擾(rao)源(yuan)，移(yi)除(chu)或(huo)者(zhe)使(shi)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)遠(yuan)離(li)幹(gan)擾(rao)源(yuan)能(neng)解(jie)決(jue)部(bu)分(fen)幹(gan)擾(rao)。如(ru)果(guo)幹(gan)擾(rao)出(chu)現(xian)的(de)比(bi)較(jiao)偶(ou)然(ran)，或(huo)者(zhe)難(nan)以(yi)確(que)定(ding)幹(gan)擾(rao)源(yuan)位(wei)置(zhi)或(huo)電(dian)氣(qi)櫃(gui)已(yi)固(gu)定(ding)難(nan)以(yi)移(yi)動(dong)

，則(ze)可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi)來(lai)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)：

 

① 驅動器接地
，② 脈衝線更換雙絞屏蔽線，③ 脈衝正負端並聯103陶瓷電容濾波（脈衝頻率小於54kHz）

，④ 脈衝信號套磁環，⑤ 驅動器和控製器電源前端增加濾波器。

 

 

備注：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：脈衝串出現窄脈衝

 

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

 

 

解決方式：查找控製器出現這種問題的原因，是脈衝接口問題，還是軟件算法問題。

 

可能原因③：機械結構鬆動

 

問題分析：連軸器、同步輪、減速機等用頂絲固定或螺絲夾(jia)緊(jin)的(de)連(lian)接(jie)件(jian)在(zai)快(kuai)速(su)衝(chong)擊(ji)場(chang)合(he)運(yun)行(xing)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)鬆(song)動(dong)，導(dao)致(zhi)偏(pian)位(wei)。用(yong)鍵(jian)和(he)鍵(jian)槽(cao)配(pei)合(he)固(gu)定(ding)的(de)同(tong)步(bu)輪(lun)則(ze)注(zhu)意(yi)鍵(jian)和(he)鍵(jian)槽(cao)之(zhi)間(jian)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)間(jian)隙(xi)
，齒(chi)輪(lun)齒(chi)條(tiao)結(jie)構(gou)則(ze)注(zhu)意(yi)兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)配(pei)合(he)間(jian)隙(xi)。

 

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
，一般驅動器脈衝端電阻為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衝頻率、一定要保證最大通過脈衝頻率滿足要求。

 

可能原因⑤：PLC或者運動控製卡最大脈衝頻率不夠高

 

原因分析：一般PLC允許輸出最大脈衝頻率為100kHz
，運動控製卡根據其發脈衝芯片不一樣差異較大，特別是普通單片機開發的運動控製卡可能會因為脈衝頻率不夠高導致偏位。

 

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