在圆轨迹插补过程中如何确定180角度的实际位置? 点击:1139 | 回复:15



海波paul

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-09 11:58:00
楼主
各位大虾,我在工作过程中遇到确定插补角度的问题.两个小问题:1、基于圆插补过程,我用球杆仪进行检测机床各项误差,利用软件进行分析测量数据,如何让软件准确找到数据起始位置,也就是相对应的角度。
2、对两轴联动插补圆,在过象限的过程中,也即至少有个轴方向变了,就在变的过程中有什么原因会带来插补误差呢。
望各位多给出建议,谢谢!



刘岩利

  • [版主]
  • 精华:2帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:16帖 | 8239回
  • 年度积分:397
  • 历史总积分:28760
  • 注册:2005年3月09日
发表于:2006-10-09 19:12:00
1楼
没看明白问题。是作为设计者还是使用者来提问的?轴还向时最显著的特征就是方向变了。

执行机构.

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:12帖 | 537回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1576
  • 注册:2003年9月17日
发表于:2006-10-10 11:14:00
2楼
好的控制器,应该有与位置相关的输出开关量。以TRIO控制器为例:当输出8从OFF到ON时,对应的实际位置就是180度。用我们的硬件PSWITCH,捕捉时间可控制在1微秒内,对应的实际位置可以非常精确。
PSWITCH(1,ON,2,8,ON,180,181)
就可在180到181之间把输出8设为ON(开关1与之对应)有了PSWITCH,你可在任何实际位置触发一输出信号。下面把PSWITCH定义介绍一下。

类型: 

    命令 

语法: 

    PSWITCH(sw,en,[,axis,opno,opst,setpos,rspos]) 

说明: 

    通过PSWITCH命令设置,可以根据预先设定的起点位置和终点位置自动触发一个开关量点的输出。总共有16个这样的位置触发功能开关,它们可以分配到任意的轴,也可以任意设定ON/OFF位置和实际的输出点。

    多个PSWITCH可以分配给同一个输出点(通道)。这些位置触发开关或的结果以及BASIC程序中对该点操作用的OP指令合成在一起,是其输出点最终的实际效果。

    该命令有两种形式,一个是有7个参数,另一种只需两个参数。采用7个参数用来使能这种功能,采用两个参数的形式用来取消PSWITCH功能。

参数: 

sw: 
 触发功能开关的序号 
 
en: 
 开关的使能 - 

1 或 ON 启动软件的PSWITCH
0 或 OFF 取消 PSWITCH
3 启动硬件 PSWITCH
(硬件 PSWITCH只可以用于P242子板) 
 
axis: 
 轴号,提供位置参考的轴,其范围从0到最大控制器所能支持的轴的序号。对于硬件PSWITCH 应设置为该子板所对应的轴号。 
 
opno: 
 物理上实际对应的输出点,其范围应该为8到31。对于一个硬件PSWITCH 它的设定值应当为0到3。 
 
opst: 
 选择设定输出的状态, 如果为1则表示在位置范围内输出为ON,如果为0则表示在位置范围内输出为OFF。 
 
setpos: 
 设定产生输出的起始位置,采用用户单位 
 
rspos: 
 设定输出复位的位置,采用用户单位 
 

例如: 

    一个旋转轴上有一个凸轮触发开关,它必须根据不同的工件改变触发时机。在轴上还有一个接近开关用来检测机器原点。当改换工件时,由于是机械装置,因此很耗费时间,现在可以通过使用PSWITCH功能实现一个软件的‘凸轮开关’。接近开关连接到输入通道7,输出点为11。轴被一个三轴系统中的一轴来控制,其电机有一个900ppr的反馈编码器。输出必须在原点检测开关动作后的80°开始,并持续120°。假设该机器从原点开始启动。

    PSWITCH命令内部已实现了单位转化功能,这样在设置位置时可以采用更为便捷的单位。因此,在系统设计初期,选择并设定好轴转动的单位就十分重要。因为编码器的每个脉冲对控制器来说可以有4个计数,所以该轴每转一圈会有3600个计数,即10计数/°。现在我们将对应轴的单位转化参数units设置为10,那么接下来我们的各项工作就可以以角度作为单位了。

    下面,为实现PSWITCH功能,还必须对其各个参数做出设置。

sw 
 功能开关的序号,可以采用0到15中的任意一个空闲的序号;在本例中设置为0。 
 
en 
 该功能开关要被启动,因此该参数设置为1。 
 
axis 
 此例中,该旋转轴为0轴控制,所以该项为0。 
 
opno 
 此例中,作为控制的输出点为I/O的第11号通道,所以设置为11。 
 
opst 
 当在区间内,其输出为ON,所以设置为1。 
 
setpos 
 因为要求在原点过后的80开始输出,同时由于该轴采用角度作单位,因此设置为80。 
 
rspos 
 要求输出在80°打开后持续随着轴转动120°后关闭,因此其关闭位置为200°,因此设置其复位位置为200。 
 


综上所述,编制Trio BASIC代码用来设置PSWITCH功能点:

switch:

        UNITS AXIS(0)=10'   Set unit conversion factor (°)

        REPDIST=360

        REP_OPTION=ON

        PSWITCH(0,ON,0,11,ON,80,200) 

 

这个程序中设置了轴的重复距离为360度并且设置重复选项REP_OPTION为ON,这样做后,该轴旋转时,其位置值就会只在0到360度间自动往复。

      

数控系统

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 79回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:193
  • 注册:2004年5月11日
发表于:2006-10-11 20:02:00
3楼
问题没有看明白,后一个问题驱动器的方向信号改变了。。

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-18 10:09:00
4楼
谢谢各位的解答。问题没描述清楚,很抱歉。
下面就这个问题我再描述一下:
   这个问题是从使用者角度出发来探讨的。
   关于以上提出的问题可以分为两个小问题:
   1、基于圆插补过程,我用球杆仪进行检测机床各项误差,利用软件进行分析测量数据,如何让软件准确找到数据起始位置,也就是相对应的角度。
   2、对两轴联动插补圆,在过象限的过程中,也即至少有个轴方向变了,就在变的过程中有什么原因会带来插补误差呢。

刘岩利

  • [版主]
  • 精华:2帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:16帖 | 8239回
  • 年度积分:397
  • 历史总积分:28760
  • 注册:2005年3月09日
发表于:2006-10-18 17:40:00
5楼
2、变方向的那个轴,加速度很大,速度变化快,电机变速可能跟不上,导致该换向的时候还停不下来,位置冲过。不换向的轴伺度最大,如果电机的控制参数没有调整好,可能导致位置滞后。

张研

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 8回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:58
  • 注册:2006年8月29日
发表于:2006-10-18 18:31:00
6楼
问题2:反向间隙!

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-20 11:30:00
7楼
非常感谢各位关于第二问题的解答。
    关于插补过象限时引起的间隙误差是机床本身所不能避免的,也就是每到变向时总要或多或少的存在间隙误差。那么由此引出第一个问题的一个解决方案:由反向间隙引起的波动信号,较之前后的平稳插补信号有很大的差异,由此来确定插补信号已经到了一个圆的90度、180度等等。但问题是还是不能准确的确定较理想的180度插补位置。
     望各位在解决方案方面给予建议。谢谢!

笨鳥慢飛

  • 精华:3帖
  • 求助:3帖
  • 帖子:15帖 | 2548回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4928
  • 注册:2005年10月16日
发表于:2006-10-20 21:24:00
8楼
機台在做循圓測量(Ball Bar)檢測時 可以發現在四個象限 都有尖角產生 這就是機台的背隙 原因是馬達轉向 背隙會隨著測量條件不同 如移動速度 圓的直徑大小有所改變
什麼是補償理想值 答案肯定沒有 三軸共有21剛性誤差量 另外還有45個非剛性誤差量 某些誤差量都可以讓博士研究一輩子
所以在機台出廠時需設定標準 也就是機台功能規格 控制器有誤差補償功能 但也僅是做局部改善 重要是在機台本身精度 不要陷入迷思

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-21 17:02:00
9楼
TO笨鳥慢飛:非常感谢你的建议和提醒,我也思考过这样的问题,关于机床加工,本身就是被看作一种近似连续加工方式.我们所要做的更多的是让"近似"更加合理.
   关于如何确定180度位置,我所给出的一个方案有个问题,就是无法除掉偶然误差给确定角度带来的影响,即:如果在过象限之前出现了一个偶然的尖峰,那应当如何区分这不是180读位置呢?
    望各位给出建议.

笨鳥慢飛

  • 精华:3帖
  • 求助:3帖
  • 帖子:15帖 | 2548回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4928
  • 注册:2005年10月16日
发表于:2006-10-22 00:36:00
10楼
在象限的尖角与其它尖角形狀是不同 而且ㄧ定在象限的位置上 其他位置上尖角發生都是有其因素 可能是角偏 也有可能是控制器的問題 你現有檢驗儀器也僅能做大圓的檢驗(機械精度) 若讓你機台跑個50mm的圓 那你的問題會更多 那就不是尖角問題 而是開花
ㄧ般機台出廠 我們謹做BALL BAR檢驗抓出背隙(平均值)作補償 另外用激光干涉儀做位置補償 也就夠了
在太倉有個博士 是我的老師 極少數可以給你答案的人 他目前搞數控系統 我的檢驗技術來自他

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-23 12:33:00
11楼
TO笨鳥慢飛:是的,你的观点我也赞同,但是就数据处理而言.这一个必须面临的问题.即从一系列的数据中找到想要的值,并以此为基础来处理所有的数据.
    现在机械方向的研究都是朝极限发展.也就是你提到的关于测量小圆时会出现很多复杂的问题.
    用BALL BAR检测机床误差更多的应用在机床制造过程中,我有个想法供参考一下;能否在生产过程中实时的检测和补偿机床误差呢?
    关于你的老师,可否引荐一下呢?
    

笨鳥慢飛

  • 精华:3帖
  • 求助:3帖
  • 帖子:15帖 | 2548回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4928
  • 注册:2005年10月16日
发表于:2006-10-23 14:14:00
12楼
"能否在生产过程中实时的检测和补偿机床误差呢"
本來就該這樣做 但這樣的廠方阻抗會很大
另外你的檢驗儀器也不夠
有時間可以多交流 我在上海 13817826675

笨鳥慢飛

  • 精华:3帖
  • 求助:3帖
  • 帖子:15帖 | 2548回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4928
  • 注册:2005年10月16日
发表于:2006-10-23 16:46:00
13楼
"即从一系列的数据中找到想要的值,并以此为基础来处理所有的数据" 這是理想 實際做不到 變因太多 就像伺服有些有Auto tunning
那就用它的功能就夠了 還需工程師作調機嗎

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-23 18:38:00
14楼
TO笨鳥慢飛:关于生产过程中机床误差检测和实时补偿是有不少难度,即使在研究开发过程中也是如此.这是我想研究也是让我头痛的一个方面.
    
    我现在大连理工大学读研.你有QQ或MSN吗?
     我电话13942842433    刘海波 QQ:95338374

海波paul

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 14回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:19
  • 注册:2005年10月27日
发表于:2006-10-23 19:31:00
15楼
真是不好意思,手机正好没有电了.
等有机会再跟你聊吧.要是用QQ或MSN可能要更方便一些.
非常感谢您跟我联系并对我提出的问题给予解答.


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师