如何解決伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制定位不準(zhǔn)？伺服電機(jī)性能及工作方式介紹！
?在使用伺服電機(jī)偏位問(wèn)題是設(shè)備制造廠在設(shè)備裝機(jī)調(diào)試以及設(shè)備使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)碰到各種問(wèn)題，下面從以下幾個(gè)常見(jiàn)的應(yīng)用案例中，提煉整理出的偏位原因及對(duì)策，用以幫助設(shè)備廠家調(diào)試人員快速定位問(wèn)題、采取各種適宜措施提高設(shè)備抗干擾性、為設(shè)備正確接地保證正常運(yùn)行。
運(yùn)行過(guò)程中不定期出現(xiàn)偏位，偏位具有偶然性，偏位多少不確定
①干擾原因?qū)е码姍C(jī)偏位
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：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。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(lái)解決問(wèn)題：
驅(qū)動(dòng)器接地，
脈沖線更換雙絞屏蔽線，
脈沖正負(fù)端并聯(lián)103陶瓷電容濾波（脈沖頻率小于54kHz），
脈沖信號(hào)套磁環(huán)，
驅(qū)動(dòng)器和控制器電源前端增加濾波器。
②脈沖串出現(xiàn)窄脈沖
問(wèn)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(guò)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(wèn)題的原因，是脈沖接口問(wèn)題，還是軟件算法問(wèn)題
③機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)
問(wèn)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(chǎng)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。
做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往前越偏越多（少）
①脈沖當(dāng)量不對(duì)
原因分析：無(wú)論是同步輪結(jié)構(gòu)還是齒輪齒條結(jié)構(gòu)，都存在加工精度誤差。運(yùn)動(dòng)控制卡（PLC）并沒(méi)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。
②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(méi)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。
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電機(jī)在固定點(diǎn)抖動(dòng)，過(guò)該點(diǎn)后能正常運(yùn)行，但少走一段距離
①機(jī)械裝配問(wèn)題
原因分析：機(jī)械結(jié)構(gòu)在某個(gè)點(diǎn)阻力較大。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(lái)卻能走過(guò)去。
解決方式：1、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。2、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。解決方法可以通過(guò)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)矩的伺服電機(jī)。
電機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)回均沒(méi)走到位且偏移量固定
①皮帶間隙
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。
切繪軌跡不重合
①慣量過(guò)大
原因分析：平板切繪機(jī)噴墨過(guò)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)椋愃圃O(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(wèn)題。
刀和噴頭重合度沒(méi)調(diào)好可能原因：XY軸平臺(tái)兩軸不垂直
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(méi)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)。
畫圓成橢圓
①XY軸平臺(tái)兩軸不垂直
原因分析：伺服電機(jī)XY軸結(jié)構(gòu)，圖形偏位例如畫圓成橢圓，正方形偏位成平行四邊形。龍門結(jié)構(gòu)X軸與Y軸不垂直時(shí)會(huì)導(dǎo)致該問(wèn)題。
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(wèn)題。
非規(guī)律性偏位現(xiàn)象、原因及解決方法
伺服電機(jī)性能與工作方式
其實(shí)伺服電機(jī)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是一個(gè)電機(jī)系統(tǒng)，單獨(dú)的一臺(tái)電機(jī)并不能稱為伺服電機(jī)，電機(jī)與傳感器、控制器共同組成的系統(tǒng)，伺服電機(jī)具有自整定功能，可對(duì)剛性低的裝置進(jìn)行自動(dòng)適當(dāng)調(diào)整，滿足絕大部分應(yīng)用場(chǎng)合;關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)10年間，保障設(shè)備順暢運(yùn)行;產(chǎn)品型號(hào)從最小50W到最大3000W,滿足各種需求;?是能夠完成比較精準(zhǔn)的位置、速度或力矩輸出的。
一、伺服電機(jī)性能
1.控制精度：精度取決于其自帶的光電編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高，伺服電機(jī)控制精度非常高，適用于高精度控制。
2.低頻特性：運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象;
3.矩頻特性：在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)為恒力矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速上為恒功率輸出;
4.過(guò)載能力：有較強(qiáng)的過(guò)載能力;
5.運(yùn)行性能：交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠;
6.速度響應(yīng)性能：交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，通常情況下只要幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
二、伺服電機(jī)工作方式：
通過(guò)PLC這個(gè)“開(kāi)關(guān)”來(lái)控制伺服控制器的啟動(dòng)和停止，伺服控制器起動(dòng)或停止就是啟動(dòng)停止伺服電機(jī)，伺服控制器比變頻器的控制精度還高。
伺服電機(jī)一般是用在要求控制精度高的場(chǎng)合(如：速度控制、位置控制、轉(zhuǎn)矩控制)。伺服電機(jī)自帶光電編碼器。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光電編碼器的碼盤，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)的圈數(shù)直接影響編碼器發(fā)送給控制器的脈沖數(shù)，脈沖讓伺服旋轉(zhuǎn)，DO輸出決定伺服方向。脈沖方向控制伺服的方向，正向脈沖伺服正轉(zhuǎn)，反向脈沖伺服反轉(zhuǎn)，所以伺服電機(jī)組合伺服控制器，才能真正實(shí)現(xiàn)它的精度控制。
如果使用模擬量控制伺服，可以使用正負(fù)模擬量進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的控制。
如果使用通訊控制，那么直接發(fā)指令。程序上，可以直接輸入位置JOG命令令其正、反轉(zhuǎn)。
