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伺服的電子凸輪相位偏移改善辦法

發(fā)布日期:2022-09-29 09:35:22  點擊次數(shù):5769

在傳統(tǒng)機械中,軸是由機械裝置驅(qū)動的。例如,如下圖所示,主/從軸通過平帶連接。當(dāng)主軸開始轉(zhuǎn)動時,從動軸也會轉(zhuǎn)動!假設(shè)主/從軸的輪徑相同,每個輪上做一個標(biāo)記,初始位置都在正上方。運行一段時間后,由于皮帶打滑、主/從軸的輪徑誤差等諸多因素,發(fā)現(xiàn)主/從軸上的標(biāo)記位置不同!表示主軸和從軸的相位偏移!


如果只是用來傳遞動力(比如發(fā)動機里的發(fā)電機皮帶),相移無所謂;但是如果用作同步控制(比如發(fā)動機中控制氣門、曲軸、點火正時的皮帶),就會出現(xiàn)問題!就機構(gòu)而言,要避免相位偏差,一般皮帶可以換成正時皮帶和齒輪!如下圖所示,即使長時間運行,主/從軸的相位也能保持一致!就是要互相同步!


說到這里,我們終于可以進(jìn)入正題了!如果把上面的機械傳動換成伺服電子凸輪,會有什么效果?如圖3所示,我們拆下皮帶,用編碼器采集主軸的位置,以A/B相脈沖波的形式傳輸給伺服。伺服系統(tǒng)使用線性電子凸輪來驅(qū)動從動軸跟隨:


實測結(jié)果顯示相移,因為編碼器的脈沖波受到干擾,會隨著時間積累,導(dǎo)致偏移越來越明顯!然而,很難完全抑制脈搏波干擾。在工廠多變的環(huán)境下,再精致的布線,總會出現(xiàn)脈波偏差,只是時間問題!所以單純用編碼器脈沖波驅(qū)動電子凸輪是達(dá)不到同步帶同步效果的,最多就是平帶的效果!


那么如何改善呢?


其實我們可以效仿同步帶,因為它是有齒的,所以不會打滑造成累積誤差!我們用一顆想象中的“牙齒”來模仿一下吧!并明確定義齒寬(即齒間距離),從而制造出虛擬的同步帶,也就是所謂的“同步軸”!這個“齒”可以由主軸(或編碼器的Z軸)上的任何周期信號來表示。


在主軸上安裝一個標(biāo)記作為“齒”,并用傳感器將信號讀入伺服DI。然后根據(jù)編碼器的型號可知,主軸每轉(zhuǎn)一周應(yīng)該有R個脈沖。由于一個圓只有一個齒,所以齒的寬度為R(單位為主軸的脈沖波)。這樣,只要伺服感測到每一個“齒”,它就知道應(yīng)該接收R個脈沖。如果數(shù)錯了還可以補償,這樣總脈沖數(shù)就能始終與齒數(shù)保持正確的關(guān)系,這樣主/從軸的相位就永遠(yuǎn)不會偏移,保持同步!該功能已在Delta ASD-A2和ASD-M-R伺服系統(tǒng)中提供。在主軸源P5-88中。y的凸輪,選擇實心脈沖波相當(dāng)于使用平帶;選擇同步軸相當(dāng)于使用同步帶,非常方便!設(shè)定方法請參考A2凸輪同步軸的設(shè)定方法!


注意:還有其他方法可以克服凸輪軸脈沖波的泄漏,如:

1.虛擬主軸不會漏脈沖波,但是主軸還必須用伺服電機,所以不可能用一般電機加編碼器!


2.雖然可以做凸輪對中,但是通常是留給從動軸校正的,因為會用到從動軸的誤差補償!

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