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如何实现精确定位 点击：6171 | 回复：53



jack.zheng

    
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发表于：2008-11-10 23:14:32
楼主
大家好：
我最近做一个自动钻孔机，控制系统是用PLC+伺服+HMI+圆光栅等机械部分组成。
目标：在2米的圆周上进行12等分钻孔，孔孔之间的弦长误差在0.1mm。
条件：光栅是90000线，四倍频后360000，也就说1个脉冲达到0.001度 。
机械机构是：伺服电机链接1：10的伺服减速机，在连接蜗轮蜗杆机构，带动圆形工作台转动
目前控制情况是这样：plc通过脉冲控制伺服转动，圆光栅反馈的脉冲给plc的高速计数，进行比较，我先在做了五段速度，设定脉冲值和计数值之间差的比较多的时候，伺服电机运行高速，在差值小于20000时，伺服运行次高速，第三段，四段类似，在最后差值小于10的时候，伺服电机停止，靠惯性到达目标值。
问题：目前出现的情况是定位不是很准确，大多数误差0.001度左右，偶尔出现0.015度的较大偏差，弦长误差大概为为0.2617mm
请问有什么好的方法改善，达到控制要求

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jack.zheng

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发表于：2008-11-12 14:43:50
21楼
回复内容:
对: norris_lee 关于

各位工控朋友：如果有经验的朋友谈谈，胡说八道会害人害己！

什么方案没有问题？“大多数误差0.001度左右，偶尔出现0.015度的较大偏差”这是什么概念？伺服减速机的精度误差是多少？愚兄不才，只用过1弧分的，目前也算高精密度了，1弧分=1/60度=0.0166，再说后面还有传动机构，误差多大可想而知！

一句话，你的方案有问题！修改方案、重新设计！！有问题可以讨论！

QQ494722760

内容的回复：
感谢，是这样的我的圆光栅是装在最终的工作台上的，工作台转动角度通过圆光栅反馈给plc。通过定位减速，最终的误差大概是0。001左右，我做过20次的统计。偶尔出现0.015度的误差。工件的价格是非常昂贵的，这种情况也不允许出现。
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小标

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发表于：2008-11-12 15:38:13
22楼

我觉得应该先解决了涡轮蜗杆的间隙引起的机械刚性问题，再调整伺服系统的伺服参数，同时结合上位的控制策略。－－-愚见

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小标

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发表于：2008-11-12 15:40:43
23楼
另外伺服电机功率要够大
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jack.zheng

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发表于：2008-11-12 16:54:50
24楼
2.9kw安川电机，1：10伺服减速机，涡轮蜗杆的减速比为150：1，大家帮我算一下惯量够不够。加速时间0.5s
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zjm001

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发表于：2008-11-12 17:20:37
25楼
1用力矩电机给工作台一个反向力消除间隙 2给足脉冲 3增加侍服电机功率
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非好心人

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发表于：2008-11-12 20:50:09
26楼
请问你的蜗轮蜗杆是买的标准件还是画图外发加工做的。综合以上各位的意见，我觉得最大的问题还是在蜗轮蜗杆。既然已经选用伺服减速机了，减速比选大一些就行了，为何还要再加一个蜗轮蜗杆机构。我是做机构的，可能在控制方面不及你精通。
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jack.zheng

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发表于：2008-11-12 21:32:07
27楼
回复内容:
对: 非好心人 关于 请问你的蜗轮蜗杆是买的标准件还是画图外发加工做的。综合以上各位的意见，我觉得最大的问题还是在蜗轮蜗杆。既然已经选用伺服减速机了，减速比选大一些就行了，为何还要再加一个蜗轮蜗杆机构。我是做机构的，可能在控制方面不及你精通。 内容的回复：
我现在也认同你的观点。
机械机构是我们提要求，外面设计加工的，宝鸡机床的一个下属企业设计的，精度比市场标准件高的多。减速机我们考虑过，没有找到合适的，主要要承载将近十吨的重量，而且还要转动，价格也非常昂贵。分度盘500的还要十几万，误差一弧秒。三米的更贵了。所以就自己做了。
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老于

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发表于：2008-11-12 21:47:43
28楼
可不可以去除蜗轮蜗杆机构，这样改动不是很大。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，相对滑动速度大会致使齿面磨损严重。上面两点导致你做不到精确定位，可以说你的设计有问题，这是硬伤，从节约成本上考虑，我想还是去了比较好。只是一点愚见，见笑了。
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norris_lee

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发表于：2008-11-13 00:31:04
29楼

光栅是90000线，四倍频后360000，也就说1个脉冲达到0.001度 ,只能达到0.01度，再高是不可能的！你的方案有问题！修改方案、重新设计！！

有问题可以讨论！

QQ494722760

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酸钥匙

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发表于：2008-11-13 09:42:32
30楼
大家好，我是作LENZE伺服的，有一款93伺服可以内部作程序控制，让它每隔30度一停，配合刻度盘的原理，让它每过360即归零，同时让它向一个方向转以取消回差，这样可否？我不清楚PLC判断脉冲会否有延迟，或者是否有脉冲缺失的可能，请大虾指点！！
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xinhuo

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发表于：2008-11-13 10:24:49
31楼
就这样简单的靠反馈数值来比较，一般是不会太准的，PLC的扫描周期是固定扫描周期式的还是循环扫描周期的，这都不一样
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robotH

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发表于：2008-11-13 15:49:29
32楼

1、传动部分尽可能放到圆形工作台的最外沿并采用齿轮传动，以减小转动惯量并提高精度。（也就是把圆形工作台做成一个大齿轮，伺服电机带小齿轮来带动它）

2、选用高精密伺服减速机（1弧分以下）。去掉涡轮蜗杆。

3、去掉光栅反馈，直接发脉冲控制，也不需要多段速，就用简单的位置控制。加减速时间要足够长。建议2000ms左右。

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enzyh

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发表于：2008-11-13 19:55:48
33楼

一般来说，只往一个方向旋转的话，机械间隙问题可以不用考虑啊。

工件惯量大的话，是否可以将定位脉冲的加减速降低，也就是将加减速时间加长？

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norris_lee

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发表于：2008-11-13 21:59:30
34楼

大家没有明白我的意思：

用精度1毫米的尺子去量要求精度一毫米的长度，可行否？所以在控制环节，这是最关键的，选用传感器、要求精度、控制算法等必须以此为条件。

根据不同要求，应选2-10这个系数，而这个方案的系数是一，用什么方法都难以解决，除非降低要求！

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W5880527

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发表于：2008-11-13 22:20:49
35楼
个人觉得机构不太合理，虽然没控制过这么庞大的东西。你应该把动力装在边缘，驱动圆盘的边缘而不是中心
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文西

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发表于：2008-11-14 15:11:09
36楼

这种精度也能做出来来!不是一般的高人!咱们的制造也有希望了!

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zhaohong

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发表于：2008-11-18 16:30:07
37楼

   我认为方案有问题，靠惯性定位实在没有把握，同时减速机是有传动误差的，并不只是间隙问题。在靠惯性定位时，你还要面临摩擦力矩不均匀的问题、弹性变形问题，调试起来基本上无法保证各个位置状态一至。

你有圆光栅，这样用也是浪费，改成全闭环吧，改一下控制器也没多少钱，我看你的应用并不需要高端控制器，你的分辨率调到几个脉冲我看没问题，如果机械结构合理，1个脉冲分辨率也是可能的。

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ZJZC

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发表于：2008-11-18 16:39:17
38楼

换惯量大的伺服电机，或把全套换功率大一级的试一下；

 

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阿拉丁

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发表于：2008-11-18 20:04:00
39楼
我感觉是由于机械上的误差造成的，jack.zheng你要求的精度是多少?工作台的直径多大？运动速度及运动周期是怎样的?
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yuzhen29923

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发表于：2008-11-18 20:59:36
40楼
我感觉你的方案没有问题,光栅装在最终部件上的话按道理说是没有问题的，0.015的误差发生的时候，祠服器是不是接受到了你发的脉冲，有没有掉脉冲，或是有干扰的情况！可能不是你想的那么复杂！！
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