伺服和步进定位不准的原因和解决方法

　　偏位问题是运用步进或伺服电机的设备制造厂在设备装机调试以及设备运用进程中，所面对的常见问题之一。呈现偏位可能是机械装置不当形成，可能是操控系统与驱动器信号不匹配，也可能是设备内电磁干扰、车间内设备相互干扰可能是设备装置时地线处理不稳当等形成。

　　本文从很多运用事例中，提炼整理出最常见的偏位原因及对策，用以帮助设备厂家调试人员快速定位问题、采纳各种适合办法进步设备抗干扰性、为设备正确接地确保正常运转。

　　问题一：做往复运动，往前越偏越多(少)。

　　可能原因①：脉冲当量不对

　　原因剖析：无论是同步轮结构仍是齿轮齿条结构，都存在加工精度差错。运动操控卡(PLC)并没有设置精确的脉冲当量。例如上一批同步轮电机旋转一圈设备行进10mm，这批同步轮大一点电机转一圈行进了10.1mm，就会导致该批机器每次运转比曾经的设备多走1%的距离。

　　处理方法：出机前用机器画一个尽可能大幅面的正方形，然后用尺去量实践尺度，对比实践尺度和操控卡设置尺度之间的比例，然后将其加入操控卡运算，重复进行三次之后就会得到一个比较精确的值。

　　可能原因②：脉冲指令的触发沿与方向指令的电平改换时序抵触

　　原因剖析：驱动器要求上位机宣布的脉冲指令的沿与方向指令电平改换有必定时序要求。而部分PLC或运动操控卡编程时没满意这种要求(可能其本身的规矩不符合驱动器的要求)，导致脉冲和方向时序并不能满意要求而偏位。

　　处理方法：操控卡(PLC)软件工程师将方向信号提前。可能驱动器运用技术人员更改脉冲沿计数方法。

　　问题二：运动进程中电机在固定点颤动，过该点后能正常运转，但少走一段距离

　　可能原因：机械装置问题

　　原因剖析：机械结构在某个点阻力较大。由于机械装置的平行度、笔直度或规划不合理的原因导致设备在某个点阻力较大，步进电机的力矩改变规则是速度越快力矩越小，很简单在高速段卡死，速度降下来却能走过去。

　　处理方法：1、查看机械结构呈现卡死的原因，是该处摩擦阻力大仍是滑轨装得不平行等。2、步进电机力矩不行。由于终端客户呈现提速可能加大负载的要求，导致原天性满意要求的电机在高速力矩不行，然后发作高速段堵转的现象。处理方法能够经过驱动器设置更大输出电流可能在驱动器答应电压范围内进步供电电压，或替换更大转矩的电机。

　　问题三：电机往复运动来回均没走到位且偏移量固定

　　可能原因：皮带空隙

　　原因剖析：皮带与同步轮之间存在反向空隙导致，往回走会存在必定量的空隙。

　　处理方法：如运动操控卡具有皮带反向空隙补偿功用，可使用之;可能绷紧皮带。

　　问题四：切回轨道不重合

　　可能原因①：惯量过大

　　原因剖析：平板切绘机喷墨进程由光栅操控，扫描式运动，切割时走插补运动，两者轨道不重合是由于，类似设备X轴小车惯量较小且由光栅定位，喷绘方位精确，而Y轴龙门结构惯量较大，电机呼应性差，插补运动时Y轴跟从性欠好导致轨道部分偏位。

　　处理方法：添加Y轴减速比，运用陷波功用进步伺服驱动器刚性以处理该问题。

　　可能原因②：刀和喷头重合度没调好可能原因：XY轴渠道两轴不笔直

　　原因剖析：由于切绘机刀和喷头都装在X轴小车上可是两者有坐标差，切绘机上位机软件能调整这个坐标差做到刀和喷头轨道重合，假设没调好，切绘轨道会全体别离。

　　处理方法：修正刀和喷头方位补偿参数。

　　问题五：画圆成椭圆

　　可能原因：XY轴渠道两轴不笔直

　　原因剖析：XY轴结构，图形偏位例如画圆成椭圆，正方形偏位成平行四边形。龙门结构X轴与Y轴不笔直时会导致该问题。

　　处理方法：调理龙门架X轴与Y轴笔直度能够处理该问题。

　　问题六：运转进程中不定期呈现偏位，偏位具有偶尔性，偏位多少不确定

　　可能原因①：干扰原因导致电机偏位

　　原因剖析：非周期性偏位大部分由于干扰导致，少部分由于运动操控卡宣布的窄脉冲可能机械结构松动引起。

　　处理方法：假设干扰呈现得比较频繁，则能够使用示波器监控脉冲频率确定干扰发作的时间进而确定干扰源，移除可能使脉冲信号远离干扰源能处理部分干扰。假设干扰呈现得比较偶尔，可能难以确定干扰源方位或电气柜已固定难以移动，则能够考虑选用以下办法来处理问题：

　　① 驱动器接地，

　　② 脉冲线替换双绞屏蔽线，

　　③ 脉冲正负端并联103陶瓷电容滤波(脉冲频率小于54kHz)，

　　④ 脉冲信号套磁环，

　　⑤ 驱动器和操控器电源前端添加滤波器。

　　备注：常见的干扰源包含变压器、线圈式继电器、变频器、电磁阀、高压电线等。规划电气柜的时分应防止信号线靠近这些干扰源，信号线与高压供电线宜分不同线槽布线。

　　可能原因②：脉冲串呈现窄脉冲

　　问题剖析：客户运动操控卡发送脉冲串占空比较小或过大，呈现窄脉冲，驱动器辨认不了，导致偏位。

　　处理方法：查找操控器呈现这种问题的原因，是脉冲接口问题，仍是软件算法问题

　　可能原因③：机械结构松动

　　问题剖析：连轴器、同步轮、减速机等用顶丝固定或螺丝夹紧的衔接件在快速冲击场合运转一段时间可能呈现松动，导致偏位。用键和键槽合作固定的同步轮则留意键和键槽之间是否存在空隙，齿轮齿条结构则留意两者之间的合作空隙。

　　处理方法：要害部分、受力大的结构螺丝必定用弹垫、并且螺丝或顶丝宜涂覆螺丝胶。电机轴与联轴器尽量用键槽衔接。

　　可能原因④：滤波电容过大

　　问题剖析：滤波电容过大，一般RC滤波器截止频率是1/2πRC，电容越大截止频率越小，一般驱动器脉冲端电阻为270欧姆，103陶瓷电容构成的RC滤波电路截止频率为54khz，频率高于此会由于幅值衰减过大而导致部分有用信号无法被驱动器正确检测到，终究导致偏位。

　　处理方法：加滤波电容时需求核算脉冲频率、必定要确保最大经过脉冲频率满意要求

　　可能原因⑤：PLC可能运动操控卡最大脉冲频率不够高

　　原因剖析：一般PLC答应输出最大脉冲频率为100kHz，运动操控卡依据其发脉冲芯片不一样差异较大，特别是一般单片机开发的运动操控卡可能会由于脉冲频率不行高导致偏位。

　　处理方法：假设上位机最大脉冲频率有限，为了确保速度，能够适当下降驱动器细分，以确保电机转速。