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電動位移臺綜合介紹
閱讀:509 發(fā)布時間:2022-5-31電動位移臺簡稱電移臺,因其精度高、速度快、承載大、行程長等特點,而被廣泛應用于科研、激光應用、全自動計量檢測儀器設備、工業(yè)自動化等領域,以及實現(xiàn)真空、污染、無菌、輻射等環(huán)境下的自動位移控制。 電動位移系統(tǒng)通常由三部分組成:位移臺、驅(qū)動電機、控制器。驅(qū)動電機及控制器主要決定驅(qū)動扭矩、加減速度、信號處理、使用功能( 如掃描、圓弧插補) 等性能參數(shù),隨著電機控制技術的提升,除了電移臺機械部件以外,電機和控制器也從很大程度上影響電移臺的振動、噪音及電移臺的定位精度。而位移臺作為整個位移系統(tǒng)的核心,系統(tǒng)的主要技術指標如:位移精度、行程、直線度、負載、穩(wěn)定性、適應環(huán)境、外形尺寸等均由其決定。 由于電移臺系統(tǒng)相對比較復雜,往往涉及到機械設計、電子技術、控制水平、加工能力、裝配工藝等各個方面,所以電移臺產(chǎn)品雖然被廣泛應用,但是目前電移臺的各指標在國內(nèi)也被深度混淆和誤解,其中最重要也是最容易混淆的技術指標就是電移臺的精度。 先通過一個例子,測試一下您對精度的理解,如果您的答案是正確的,通常可以選到一款合適的電移臺產(chǎn)品,若您的答案是錯誤的或回答不出來,那么請您在選擇電移臺時,仔細閱讀本綜合說明的內(nèi)容。 例:我們希望PSA 系列電移臺向前運動10.000 毫米,已知電移臺的絲杠導程是4mm,電機的步距角1.8°,脈沖的細分數(shù)為8,那么: 1. 需要給電機多少個脈沖? 答案:4000個脈沖。 2. 給了電機4000個脈沖(開環(huán)狀況下),電移臺是不是走了10.000毫米? 答案:不一定。開環(huán)情況下,運動方向的誤差包括很多方面,我們分析可能的誤差包括: ● 控制部分是否將4000個脈沖全部發(fā)出?——控制器誤差 ● 若控制器將4000個脈沖全部發(fā)出了,電機是否能全部響應?——電機響應誤差 ● 若電機響應了每一個脈沖,但每一個脈沖,電機都走得精準嗎?——電機精度誤差 ● 若電機每一步走得都很準,聯(lián)軸器形變時可能“吃掉”一些旋轉(zhuǎn)量——聯(lián)軸器誤差 ● 若聯(lián)軸器無形變,固定絲杠的軸承可能有空回——軸承的空回 ● 若軸承沒有空回,螺桿開始旋轉(zhuǎn),螺桿和螺套中的滾珠可能有間隙——螺桿的空回 ● 若螺桿沒有空回,螺桿的導程為4mm,螺桿需要轉(zhuǎn)2.5圈,螺桿可能有位置偏差——螺桿的精度所以,電移臺的誤差可能來源于各個環(huán)節(jié),想提高電移臺的軸向精度,可以考慮采用閉環(huán)的方式。 3. 當我們采用分辨率為1微米的光柵尺做閉環(huán)控制(如采用KSA系列產(chǎn)品),給電移臺4000個脈沖后,光柵尺的讀數(shù)為10.000毫米,那么電移臺確實運行了10.000毫米嗎? 答案:不一定。雖然有光柵尺做閉環(huán)控制,但實際上仍然可能存在誤差,此時的誤差主要來自幾個方面:一是光柵尺本身的精度誤差;二是光柵尺和運動方向不嚴格平行時,引起的讀數(shù)誤差(余弦誤差)。另外,還有反饋部分的控制精度等引起的誤差。 4. 假如在第三種情況下(分辨率1微米的光柵尺做閉環(huán)),該KSA電移臺每次向前走10mm時,軸向方向的誤差確實小于1微米(比如:我們用激光干涉儀測定),我們能說該電移臺的“精度”為1微米嗎? 答案:不能。精度的概念很復雜,不能簡單量化: ● 上述情況下,只表征了運動方向(軸向)的精度,非軸向的誤差還有5個分量,未進行表征。 ● 上述情況應該表述為:該款KSA電移臺,在某種特定測試條件下,它正方向(向前)的“單向重復定位精度”為1微米,而不是“精度”。通過上面的例子我們可以看出,電移臺的精度,涉及到方方面面,不能簡單地用“精度”這個指標來衡量。 |