步進電機重復定位精度，請教高手

黔遵客

現在一個實際項目中遇到個問題，因我對電方面是徹底的外行，現在這里請教電氣高手協助。

是這樣的:

設備選用的是步距角1.8度的步進電機,帶動直徑為Φ24的主動軸,傳送平帶一樣的產品(因牽涉項目機密,暫如此描述),此傳輸結構確認無打滑現象.與此相配的下部動作,同樣是由距角1.8度的步進電機與同步帶驅動滾珠絲杠機構。

上部一處感應器(固定不動的),感應到平帶上定距離重復的一處位置后停止,下部機構再運動,運動到中間某處固定的感應器感應到時,上部平帶帶動待安裝部品開始與下部滑軌(滾珠絲杠動力來源)上的接受部品一起運動,最后將上部物品放置在下部部品上后,上步平帶停止,下部傳送機構與完成品一起返回。

進行第2次工作循環時,同樣是上部平帶會先運動,直到上部感應器感應到那定距離重復點后停止,等待下部同樣的運動到中部感應器感應到后在一起運動裝配...... 如此往復。

現在遇到的問題是,每次裝配出來的成品,上部部品在下部部品上的定位精度在運動方向上的重復性差。

可以確認的是:

1.上下感應器都是固定不動的;
2.上部平帶傳送確定不存在打滑現象;
3.上部平帶與其傳送的部品間絕對不存在運動中移位的可能;
4.上部待裝部品與下部部品只要一接觸,也不存在相對位移的可能.

觀察和實測了重復定位誤差值,或前或后不一定，但誤差值都在0.4mm以內。

我認為是因為步進電機,在感應信號得到后,到每次實際停止時,會不會出現得到感應信號的時候是剛好一步已經啟動的時候,那么它停止應該不是立即停止,而是要等到這一步走完才會停,這樣的話,以其驅動軸直徑24mm,步距角1.8度來算,其誤差是0.38mm,也就是說出現或前或后0.4mm內的誤差就是正常的了。

不知道各位電氣高人，認為我這樣的想法是否是無稽之談?

請教：我改用帶電磁剎車的普通電機，是否可以實現感應信號一給出，馬上斷電就剎車?

chntod

雖不懂，但一些基本的東西應該是相通的，最主要的是步進電機和負載也有慣性
首先上傳感器檢測到上工件的位置時令步進電機停止，這個停止的過程你要精確的設定每一次都多少步停下來，停在固定位置
其次下傳感器檢測到預定的位置時，下工件還在勻速前進，上工件剛開始加速啟動，然后達到下工件的同步速度，并且恰好和下工件在同一垂直位置，這樣才最理想，這樣這個加速的時間和距離恰好等于下工件相同時間內走過的距離，也就是上工件在下工件之前就得開始啟動，所以最主要是設定好這樣的時間和距離，在控制系統中實現它，并且使傳感器的距離滿足這樣的設定
直徑24mm，步距角為1.8°，單個步距相差確實是0.38mm，但是其他條件都合適的話，兩個步進電機的步距誤差最大為0.38/2=0.19mm，并呈單向性，即不會是±0.19mm
另外還有信號的產生傳遞等時間造成的誤差，這個不知道能有多少，以及步距角本身的誤差，這個應該不大，還有機械部件如絲杠的誤差
一點淺薄之見...

咸Yu菋

首先步進電機的定位精度不是很高，你說的可能性是有的，電機也有一個減速的過程，建議提高細分數試下，我記得步進驅動器可以改細分的，或者把加減速時間設長些，實在不行改用伺服電機，不過成本要高得多，你說用普通的電機那更不行，精度更低了，哦，對了，步進電機轉速不能過高，不然會失步的，愚見

wugamp

首先請排除丟步的可能。

你說的這種情況也有可能，但這就說明步進電機的精度太低了。加個減速試試看？
普通電機恐怕不行。它的速度不恒定。
兩種電機是速度恒定的：同步電機，伺服電機。
剎車也不好。猛地一剎，工件會不會摔倒或者打滑？

或者，你仔細調整傳感器的位置，確保它發出信號時，工件正好要走整數步才能到達處理位置。

黔遵客

謝謝樓上各位的回復，今天上班已經把此思路告訴了電子工程師，準備修改細分實驗了。

xmlgpho

期待實驗的結果

schr

關注結果

黔遵客

給大家報告結果:
之前使用程序,細分數是800的,后設置到3200進行了試驗.
結果,運行到是平穩了很多,但是運行速度相應也慢了很多,而對需要解決的定位精度沒見有多大幫助,再改用1600的細分數,結果也只是在速度上的差異,對重復定位精度影響不大.
今天就在機器那發了一大天的呆,把整個結構從頭至尾觀察梳理了一通,調整了一些主要機構的相對精度,對重復定位精度的改善幫助還是不大,然后調整了上部感應器的感應距離和精度,使其與被感應件更進更靈敏,發現對重復定位精度的改善還是不明顯,然后認為與下部3個接近感應器(前后兩個分別控制起/終位置,中間1個需要與上部感應器聯動控制),認為可能與中間這個感應器感應靈敏度有關,取消接近感應,更換成與上部一樣的光電感應器,結果,試驗兩兩重復的精度,4次有3次OK,不OK的初步認為是與零部件加工精度及裝配精度相關.明天開始重新核對和計算,然后準備修改再調試了.
再次感謝樓上各位社友的熱心參與回復.

ltcjmm

看來傳感器的選型還是非常重要的，學習了