快速定位偏位原因
設(shè)備調(diào)試人員面臨的常見問題之一“偏位”，其產(chǎn)生原因及應(yīng)對(duì)策略不一而終。今天我們通過結(jié)合不同應(yīng)用案例來概括總結(jié)一下。用以幫助設(shè)備廠家調(diào)試人員快速定位問題、采取各種適宜措施提高設(shè)備抗干擾性，確保正常運(yùn)行。
01
規(guī)律性偏位
案例一：設(shè)備做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往前越偏越多（少）
01.脈沖當(dāng)量不對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡（PLC）卻沒有設(shè)置準(zhǔn)確的脈沖當(dāng)量
原因分析：設(shè)備傳動(dòng)無論采用是同步輪結(jié)構(gòu)還是齒輪齒條結(jié)構(gòu)，都存在加工精度誤差，然而運(yùn)動(dòng)控制卡（PLC）卻沒有設(shè)置準(zhǔn)確的脈沖當(dāng)量。
例如上一批同步輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈設(shè)備前進(jìn)10mm，這批同步輪大一點(diǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)了10.1mm，就會(huì)導(dǎo)致該批機(jī)器每次運(yùn)行比以前的設(shè)備多走1%的距離。
解決方式：出機(jī)前用機(jī)器畫一個(gè)盡可能大幅面的正方形，然后用尺去量實(shí)際尺寸，對(duì)比實(shí)際尺寸和控制卡設(shè)置尺寸之間的比例，然后將其加入控制卡運(yùn)算，反復(fù)進(jìn)行三次之后就會(huì)得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的值。
02.指令變換時(shí)序沖突
脈沖指令的觸發(fā)沿與方向指令的電平變換時(shí)序沖突
原因分析：驅(qū)動(dòng)器要求上位機(jī)發(fā)出的脈沖指令的沿與方向指令電平變換有一定時(shí)序要求。
而部分PLC或運(yùn)動(dòng)控制卡編程時(shí)沒滿足這種要求（或者其自身的規(guī)則不符合驅(qū)動(dòng)器的要求），導(dǎo)致脈沖和方向時(shí)序并不能滿足要求而偏位。
解決方式：控制卡（PLC）軟件工程師將方向信號(hào)提前。或者驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用技術(shù)人員更改脈沖沿計(jì)數(shù)方式。
案例二：運(yùn)動(dòng)過程中電機(jī)在固定點(diǎn)抖動(dòng)，過該點(diǎn)后能正常運(yùn)行，但少走一段距離
01.機(jī)械裝配問題機(jī)械結(jié)構(gòu)在某個(gè)點(diǎn)阻力較大
原因分析：由于機(jī)械安裝的平行度、垂直度或設(shè)計(jì)不合理的原因?qū)е略O(shè)備在某個(gè)點(diǎn)阻力較大，步進(jìn)電機(jī)的力矩變化規(guī)律是速度越快力矩越小，很容易在高速段卡死，速度降下來卻能走過去。
解決方式：檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)卡死的原因，是該處摩擦阻力大還是滑軌裝得不平行等。
02.步進(jìn)電機(jī)力矩不夠
力矩不夠，從而發(fā)生高速段堵轉(zhuǎn)
原因分析：步進(jìn)電機(jī)力矩不夠，由于終端客戶出現(xiàn)提速或者加大負(fù)載的要求，導(dǎo)致原本能滿足要求的電機(jī)在高速力矩不夠，從而發(fā)生高速段堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
解決方式：解決方法可以通過驅(qū)動(dòng)器設(shè)置更大輸出電流或者在驅(qū)動(dòng)器允許電壓范圍內(nèi)提高供電電壓，或更換更大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)。
案例三：電機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來回均沒走到位且偏移量固定
01.皮帶間隙反向間隙導(dǎo)致存在空程
原因分析：皮帶與同步輪之間存在反向間隙導(dǎo)致，往回走會(huì)存在一定量的空程。
解決方式：如運(yùn)動(dòng)控制卡具有皮帶反向間隙補(bǔ)償功能，可利用之；或者繃緊皮帶。
案例四：切繪軌跡不重合
01.慣量過大慣量較大，電機(jī)響應(yīng)性差
原因分析：平板切繪機(jī)噴墨過程由光柵控制，掃描式運(yùn)動(dòng)，切割時(shí)走插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，兩者軌跡不重合是因?yàn)?，類似設(shè)備X軸小車慣量較小且由光柵定位，噴繪位置準(zhǔn)確，而Y軸龍門結(jié)構(gòu)慣量較大，電機(jī)響應(yīng)性差，插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)Y軸跟隨性不好導(dǎo)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(qū)動(dòng)器剛性以解決該問題。
02.重合度沒調(diào)好
刀和噴頭重合度沒調(diào)好
原因分析：因?yàn)榍欣L機(jī)刀和噴頭都裝在X軸小車上但是兩者有坐標(biāo)差，切繪機(jī)上位機(jī)軟件能調(diào)整這個(gè)坐標(biāo)差做到刀和噴頭軌跡重合，如果沒調(diào)好，切繪軌跡會(huì)整體分離。
解決方式：修改刀和噴頭位置補(bǔ)償參數(shù)。
案例五：畫圓成橢圓
01.XY軸平臺(tái)兩軸不垂直慣量較大，電機(jī)響應(yīng)性差
原因分析：龍門結(jié)構(gòu)X軸與Y軸不垂直時(shí)會(huì)導(dǎo)致圖形偏位例如畫圓成橢圓，正方形偏位成平行四邊形。
解決方式：調(diào)節(jié)龍門架X軸與Y軸垂直度可以解決該問題。
我們?cè)賮硪黄鹂纯戳硗庖环N情況
02
非規(guī)律性偏位
案例一：運(yùn)行過程中不定期出現(xiàn)偏位，偏位具有偶然性，偏位多少不確定
01.干擾原因?qū)е码姍C(jī)偏位脈沖信號(hào)干擾源脈沖
原因分析：非周期性偏位大部分因?yàn)楦蓴_導(dǎo)致，少部分因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出的窄脈沖或者機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)引起。
解決方式：
一：如果干擾出現(xiàn)的比較頻繁，則可以利用示波器監(jiān)控脈沖頻率確定干擾發(fā)生的時(shí)間進(jìn)而確定干擾源，移除或者使脈沖 信號(hào)遠(yuǎn)離干擾源能解決部分干擾。
二：如果干擾出現(xiàn)的比較偶然，或者難以確定干擾源位置或電氣柜已固定難以移動(dòng)，則可以考慮采用以下措施來解決問題：
① 驅(qū)動(dòng)器接地，
② 脈沖線更換雙絞屏蔽線，
③ 脈沖正負(fù)端并聯(lián)103陶瓷電容濾波（脈沖頻率小于54kHz），
④ 脈沖信號(hào)套磁環(huán)，
⑤ 驅(qū)動(dòng)器和控制器電源前端增加濾波器。
備注：常見的干擾源包括變壓器、線圈式繼電器、變頻器、電磁閥、高壓電線等。規(guī)劃電氣柜的時(shí)候應(yīng)避免信號(hào)線靠近這些干擾源，信號(hào)線與高壓供電線宜分不同線槽布線。
02.脈沖串出現(xiàn)窄脈沖
窄脈沖，驅(qū)動(dòng)器識(shí)別不了
問題分析：客戶運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送脈沖串占空比較小或過大，出現(xiàn)窄脈沖，驅(qū)動(dòng)器識(shí)別不了，導(dǎo)致偏位。
解決方式：查找控制器出現(xiàn)這種問題的原因，是脈沖接口問題，還是軟件算法問題。
03.機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)位
連接件松動(dòng)出現(xiàn)間隙
問題分析：連軸器、同步輪、減速機(jī)等用頂絲固定或螺絲夾緊的連接件在快速?zèng)_擊場合運(yùn)行一段時(shí)間可能出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致偏位。用鍵和鍵槽配合固定的同步輪則注意鍵和鍵槽之間是否存在間隙，齒輪齒條結(jié)構(gòu)則注意兩者之間的配合間隙。
解決方式：關(guān)鍵部分、受力大的結(jié)構(gòu)螺絲一定用彈墊、而且螺絲或頂絲宜涂覆螺絲膠。電機(jī)軸與聯(lián)軸器盡量用鍵槽連接。
04.濾波電容過大
有效信號(hào)無法被驅(qū)動(dòng)器正確檢測問題分析：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(qū)動(dòng)器脈沖端電阻為270歐姆，103陶瓷電容構(gòu)成的RC濾波電路截止頻率為54khz，頻率高于此會(huì)因?yàn)榉邓p過大而導(dǎo)致部分有效信號(hào)無法被驅(qū)動(dòng)器正確檢測到，最終導(dǎo)致偏位。
解決方式：加濾波電容時(shí)需要核算脈沖頻率、一定要保證最 大通過脈沖頻率滿足要求。
05.PLC或者運(yùn)動(dòng)控制卡問題
最 大脈沖頻率不夠高
原因分析：一般PLC允許輸出最 大脈沖頻率為100kHz，運(yùn)動(dòng)控制卡根據(jù)其發(fā)脈沖芯片不一樣差異較大，特別是普通單片機(jī)開發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制卡可能會(huì)因?yàn)槊}沖頻率不夠高導(dǎo)致偏位。
解決方式：假如上位機(jī)最 大脈沖頻率有限，為了保證速度，可以適當(dāng)降低驅(qū)動(dòng)器細(xì)分，以保證電機(jī)轉(zhuǎn)速。
THE END
設(shè)備運(yùn)用可能出現(xiàn)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情形不勝枚舉，希望我們的總結(jié)能給您帶來一點(diǎn)幫助。關(guān)鍵字：設(shè)備偏位解決方案 設(shè)備偏位問題
