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求助:伺服能否实现微进给
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qsh
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发表于:2006-02-10 19:32:00
楼主
我现在做一个控制系统,用数控系统+伺服驱动器+伺服电机+光栅尺,全闭环。伺服驱动器为位移(速度)控制,伺服电机与滚珠丝杆直连(丝杆的螺距为5mm),实现微量进给,每次进给量大概0.001mm。请教各位工控朋友能否实现这样微量的进给?需要注意些什么问题?
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Bora1970
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发表于:2006-02-10 19:52:00
1楼
丝杠螺距是多少?
理论上可以,但实现很难,电机和丝杠直连会出问题。
欢迎来
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发表于:2006-02-11 09:07:00
2楼
谢谢FASTEC的提醒!
丝杆螺距为5mm。
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jm_electric
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发表于:2006-02-11 12:40:00
3楼
如伺服电机反馈编码器分辩率为2500PPR,则可能达到的精度为0.5um。但是一般丝杠的间隙也有1um以上。所以要考虑高精度的丝杠和高精度的伺服电机。
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发表于:2006-02-11 14:25:00
4楼
这种情况可能步进电机更合适:系统简单、成本低、控制方便。
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刘岩利
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发表于:2006-02-11 18:35:00
5楼
我很关心光栅尺的分辨率是多少,如果是0.2u以上,还是有希望的。
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发表于:2006-02-12 09:21:00
6楼
谢谢刘工的回复!
数控系统的分辨率为1um,光栅尺的分辨率也为1um(暂定)。
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刘岩利
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发表于:2006-02-12 13:50:00
7楼
您不是北京机床所的吧?这种要求我以前在北京机床所听说过这种要求,个人认为,这根本就是起哄。
首先从测量、反馈的角度来说,光栅尺也好,编码器也好,我们先假设它的信号是绝对精确的(当然这是不可能的,就算它真这么理想),两个脉冲边缘之间的距离是1微米。不过,计数器也好、控制器也好,只能数脉冲边沿,当前位置是0.0001还是0.9999,对于控制器而言,都是0,控制器(计数器)收到一个脉冲边沿,就认为当前位置是1了。可是系统是从0.0001移动到1.9999,还是从0.999移动到1.0001,控制器是无法区别的。通俗一点说,用1微米分辨率的光栅尺来检测,根本就无法判断系统是根本没动,还是动了将近2微米。也就是说认为系统移动了1微米的时候,数据的误差范围是100%,说得通俗一点,叫完全没谱。
对于微米一级的运动,丝杠的传动误差(主要是间隙)已经不可忽略了,也就是说,不太好用开环实现(不是完全不可能,但是这里不讨论这个细节了)。用闭环控制的方式来实现,全闭环也好,半闭环也好,总之是要传感器检测误差、根据误差来修正。假设位置传感器的信号是准的(前面已经说过了,这个级别上反馈信号是没谱的)。系统总要发现误差才会修正,也就是说,至少要差一微米,才有修正信号。当然,理论上是可以消除稳态误差的,可是,现实中的东西,不是稳定的(如果您是在恒温、恒压、沙箱隔震的平台上供着,当我没说)。可以认定,如果控制要求到1个微米,那么,在反馈精确的前提下,控制误差至少是100%。
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发表于:2006-02-12 17:29:00
8楼
再次谢谢刘工的回复!
我不是北京机床所的,我公司现开发一个数控机床,要求的精度也是很高的。看了刘工的回复,我想只有把机床的精度降一点了。还有提高光栅尺的精度好像也解决不了了,因为数控系统的分辨率也达不到呀。
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Bora1970
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发表于:2006-02-12 22:41:00
9楼
坚决支持刘岩利的观点!!!
设计一台数控机床,首先要明确它究竟要达到什么精度水平才能满足工艺目标。精度不是越高越好,当精度达到一定程度后,每提高1微米都会成倍地提高成本,甚至根本就做不出来。
楼主所提机床是每次进给达到1微米,这说明此机床的控制分辨率要小于1微米才有可能,按常规设计经验,控制分辨率和反馈精度至少要比进给精度小一个数量级,就是小10倍的概念,控制才是有意义的。0.1微米的机床我估计国内机床厂没几个能造出来,也没有几个用户有这样恒温、恒湿、隔振的使用条件。
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发表于:2006-02-13 09:01:00
10楼
谢谢大家的回复,看了大家的回复受益匪浅。
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发表于:2006-02-13 10:56:00
11楼
好久没来这里,没想到竟然看到楼上的在讨论我前段时间问过的一个问题,看了大家的发言收获不少。我上次的项目对方降低要求了,只要求5个微米的精度,要不然1个微米的精度就只有白费力气了。其实很多时候性能并不是要求那么高的,可有的客户就觉得给你提高点一点的要求,等你开发出来的时候哪怕有点没达到设计时的目标也能用,其实那样瞎提高要求有时会浪费很多人力物力的
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发表于:2006-02-13 12:08:00
12楼
胡工,您好!请问一下你那个项目完成得怎么样?我这个项目可刚开始,能否提供一些经验。不胜感谢!QQ:80645234,E-mail:qsh158@126.com。欢迎大家给我提提意见。
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发表于:2006-02-13 21:13:00
13楼
那老板过年后还没联系,还没开始做:)
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草帽路飞
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发表于:2006-02-14 16:43:00
14楼
现在的客户都不从实际出发的,,,就像那句,,有些公司老板,,,连扫地的也想请个大专生,中国的学子真苦啊,,,,
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发表于:2006-02-22 09:47:00
15楼
还有没有做过与此相近项目的,大家都把自己的经验交流一下嘛。谢谢!
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云匆
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发表于:2006-02-22 10:23:00
16楼
几乎是做不到,不管是步進還是伺服,0.1個絲,第一,步進伺服本身有誤差,絲杆的螺距再小也有誤差,傳動也會有誤差,0.5個絲可以做到,
再說選取伺服步也是要求很高,程序也是有要求的.
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gongkongedit
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发表于:2006-02-25 12:49:00
17楼
用伺服电机和FANUC系统可以实现0.1丝的进给,用梅花型精密联轴器与丝杠联结其无背隙。
以上纯属个人意见,仅供参考!
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沈阳老宋
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发表于:2006-03-01 11:53:00
18楼
去年北京国际机床展记得沈阳一机床展出一台车床,用的是直线电机,精度注明是0。003mm。我想,沈阳一机床的技术与加工安装技术在国内比,应该算一流拉。楼主问题其实还有一个精度问题,进给0。001,精度要求到多少,单从0。001进给量上讲是没有精度指标的?是绝对定位精度还是从复定位精度。最好能详细描述以下是什么机床,看有没有其他办法解决,我公司有以色列压电陶瓷电机,配合高精度滑台,可以做到很高的精度控制,不过,同样限制也很大,使用面很窄,不是什么场合都可以使用的。所以最好能详细描述一下比较好
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刘岩利
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发表于:2006-03-01 19:29:00
19楼
"去年北京国际机床展记得沈阳一机床展出一台车床,用的是直线电机,精度注明是0。003mm。"
如果用分辨率1u的光栅尺,理论上可以实现3u的重现性,3u的精度,那就要1u精度的光栅尺了,或者用更高分辨率的尺,比如0.1u的,再做多段补偿。
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马梦良
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发表于:2006-03-02 13:09:00
20楼
有收获!
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