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电机精度如何确定 点击：1142 | 回复：20



sanywangjun

    
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发表于：2010-06-24 22:08:49
楼主

请教大家一个问题：

有一个平台在XY平面内由X轴和Y轴驱动做预定规律的运动，已知要求的平台定位精度为0.01mm，那么有以下问题：

1.若选择步进电机带丝杠来驱动工作台，如何根据要求的平台定位精度选择合适精度的步进电机？

2.需要选择的电机精度与平台的运动规律是否有关系？比如说电机运动规律为3*x^2+-4y=0和规律x^3+2*y+5*y^2=0两种情况下，电机精度是否一样?如果不一样，这两种情况下，分别如何计算需要的电机精度？

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阿拉丁

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发表于：2010-06-25 09:45:41
1楼
平台的精度同选择用什么样的控制电机没什么关系，主要是速度、扭矩和应用方式等来确定选择什么样的电机。QQ22810988
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sanywangjun

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发表于：2010-06-25 12:53:00
2楼

如果选用步进电机的话，跟步进电机的步距角没有关系吗？如果有关系，怎么确定步进电机的步距角呢？

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波恩

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发表于：2010-06-25 13:26:34
3楼
与步距角有关的是控制分辨率，而非精度！
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sanywangjun

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发表于：2010-06-25 20:28:55
4楼
波恩说的是。那么就如我的问题，对平台精度的要求是否会转化为对步进电机步距角的要求呢？
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笨鳥慢飛

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发表于：2010-06-26 11:16:41
5楼

你講的是上位控制器的軌跡控制 硬是要把兩碼事扯在一起

波恩難為你了

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波恩

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发表于：2010-06-26 13:41:05
6楼

还是没闹明白楼主到底要的是0.01mm的精度，还是0.01mm的控制分辨率（俗称脉冲当量）。

 

如果是后者，可根据丝杠导程反推，例如导程是4mm，则要求每转400步，50齿的4相混合式步进，8拍驱动刚好。

如果是前者，控制分辨率就必须高于精度6～10倍以上。

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sanywangjun

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发表于：2010-06-26 16:22:43
7楼

我的意思大家可能没弄明白，就是说有X,Y两个步进电机分别驱动平台在X,Y轴方向的运动，要求的平台的定位精度在0.01mm，那么对电机的分辨率肯定是有要求的。问题的关键是怎么根据平台的定位精度(0.01mm)来推算出X,Y两个轴的定位精度？也就是说，X轴和Y轴必须分别达到什么样的精度，才能最终保证平台的定位精度要求

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波恩

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发表于：2010-06-26 18:36:57
8楼

难道平台的精度不是以X，Y轴的精度标定的吗？ 建议参考机床检验标准。

 

个人看法，平台精度要求为0.01mm， 则X、Y轴的精度也必须各自达到或优于0.01mm。

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sanywangjun

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发表于：2010-06-27 16:04:03
9楼

如果如波恩说的那样，我还有3个问题：

1. 假设说X,Y轴的精度都达到0.01mm的话，那么如果刚好X,Y都有0.01的偏差，那么平台的最终精度肯定超过0.01了。

2. 如果X,Y不是正交关系的话，那么平台的精度要达到0.01mm.，转换到X,Y轴上应该是多少的精度？

3.平台的精度在转化为轴的精度要求是，是不是和平台的运动规律无关的？也就是说，无论平台的运动规律是什么，对X,Y轴的精度要求都是一样的的？

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波恩

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发表于：2010-06-27 19:54:35
10楼

楼主的问题还是涉及类似于机床的检验标准之类的评价体系问题，建议参考相关标准。

针对楼主的问题，个人以为： 

1.对于机床而言，会单独给出每个轴的定位精度，重复定位精度，和单向重复定位精度，至于平台的精度到底该由单轴精度表示，还是由坐标点的精度表示，建议参考机床检验标准等。 

2.如果机床的轴系配制不是正交坐标系，那就得根据机构的运动学方程由最终精度折算出单轴精度要求，或者由单轴精度，折算出最终精度。比如虚拟轴机床，或者某些Y轴与X轴不正交的车铣床。

3.至于精度是否与运动规律有关，个人看法，肯定有关，但一般会以典型运动规律作为评判指标，比如机床的正交坐标系，一般需给出走平面圆形轨迹时的半径误差图。

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笨鳥慢飛

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发表于：2010-06-28 09:07:25
11楼

1. 假设说X,Y轴的精度都达到0.01mm的话，那么如果刚好X,Y都有0.01的偏差，那么平台的最终精度肯定超过0.01了。

對的 兩軸的垂直度 是個變因

2. 如果X,Y不是正交关系的话，那么平台的精度要达到0.01mm.，转换到X,Y轴上应该是多少的精度？

那你的垂直度又多少 三角函數懂嗎 利用他算出來你要的答案

3.平台的精度在转化为轴的精度要求是，是不是和平台的运动规律无关的？也就是说，无论平台的运动规律是什么，对X,Y轴的精度要求都是一样的的？

平台的精度來自兩軸絲桿蛇行運動及安裝垂直度 平台的運動規律就在此 非關電機
 

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sanywangjun

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发表于：2010-06-28 12:09:08
12楼
引用波恩 的回复内容：

楼主的问题还是涉及类似于机床的检验标准之类的评价体系问题，建议参考相关标准。

针对楼主的问题，个人以为： 

1.对于机床而言，会单独给出每个轴的定位精度，重复定位精度，和单向重复定位精度，至于平台的精度到底该由单轴精度表示，还是由坐标点的精度表示，建议参考机床检验标准等。 

2.如果机床的轴系配制不是正交坐标系，那就得根据机构的运动学方程由最终精度折算出单轴精度要求，或者由单轴精度，折算出最终精度。比如虚拟轴机床，或者某些Y轴与X轴不正交的车铣床。

3.至于精度是否与运动规律有关，个人看法，肯定有关，但一般会以典型运动规律作为评判指标，比如机床的正交坐标系，一般需给出走平面圆形轨迹时的半径误差图。

首先感谢波恩的回答.我要问的其实正是你上面说的虚拟轴机床.如果说"就得根据机构的运动学方程由最终精度折算出单轴精度要求，或者由单轴精度，折算出最终精度",那么对于虚拟轴机床来说,在不同的坐标点由运动学方程将定位精度折算成的单轴精度是不同的,那就需要找出在机床工作空间的哪个坐标点对机床的精度要求最高.不知道目前的虚拟轴机床是这样算的不?实现起来似乎不大容易.




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波恩

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13楼

原来真是玩虚拟轴机床！

个人看法，用统一的名义单轴精度推算合成工作空间内最差的点，包括X，Y轴各自的最差点，然后再按平台精度反算出单轴精度要求。

最终还得实测验证。

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sanywangjun

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14楼

事实上我的不是虚拟轴机床，是多自由度运动平台，只是说成虚拟轴机床大家容易理解些。

用统一的名义单轴精度推算合成工作空间内最差的点，包括X，Y轴各自的最差点，然后再按平台精度反算出单轴精度要求。
这句话我是否可以这么理解？

给机床各个轴一个假设的精度，然后按照前面说的运动学方程把这个精度转换到机床最终的工作空间的定位精度，当然，需要将各个轴的长度进行组合来重复计算，以得到机床工作空间内精度最差的点，找到这个点后，再在该点处，将机床的定位精度反推到各个轴上，以得到各个轴的需要的精度指标？

 

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波恩

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15楼

是这个意思！国内搞Stewart六自由度平台研究的高校不少，建议楼主查阅相关文献。 

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笨鳥慢飛

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16楼

這題目太大了 這裡很難找到你要的答案 高校也找不到 建議你找美國有關量測的技術文獻 這題目包括兩個課題 數控補償軟體 量測的方法

给机床各个轴一个假设的精度，然后按照前面说的运动学方程把这个精度转换到机床最终的工作空间的定位精度 這個值是假的 所以沒任何的意義

需要将各个轴的长度进行组合来重复计算，以得到机床工作空间内精度最差的点，找到这个点后，再在该点处，将机床的定位精度反推到各个轴上，以得到各个轴的需要的精度指标？     若僅是這樣的要求 那多數數控系統都有這樣功能 叫位置補償須配合激光干涉儀 這誤差來自絲桿的角偏

機台的誤差來自哪裡 都沒概念 那數控呢 一個三軸的機床有多少剛性誤差 有多少非剛性誤差

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波恩

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发表于：2010-06-29 08:42:07
17楼
Stewart六自由度平台的运动学方程确实是假的，毕竟只包含了机构的几何尺寸和误差，最终的精度还必须综合动力学模型（分布式惯性力，应力应变等），以及间隙和死区等，还有加上驱动和控制带来的不确定性，确实没那么简单。
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笨鳥慢飛

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发表于：2010-06-29 17:41:05
18楼

我認識一位華裔美國人 其背景量測專家 接受台大研究所邀請 發表高速高精加工中的機台檢驗 因業務往來與之相處約一周 他在演講所說的內容 就是這題目 也是他們研究的課題  美國政府為了扶持其國內機床 結合相關的行業執行這樣計畫 他負責就是機台檢驗方式 也就量測方法 目標要在一天內將所有誤差檢驗出來 數控專家再根據其檢驗結果自動補償到各誤差量 當時我非常驚訝 若能搞定 那機床業界要鬧革命

為了這樣目標 他們發展出立體空間量測方式 也就是一次量測將三軸動態誤差全部量出

四五年前在北京機床展 我又遇見他 忘了問王博士 這項計畫結果如何

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stone87439312

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19楼

哈哈，卖激光测量仪器的老王。。。。

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笨鳥慢飛

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20楼
樓上朋友 是光動 －－－－－－-
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