复性方面的局限性,所以粗定位的精度很差,通过粗定位并不能让轴精确地回到机械原点,因此需要进行精定位。 注意:
1.粗定位时速度不能太小,否则会让用户等待太久。
2.回机械原点可分为单轴依次回机械原点和先回Z轴然后XY轴同时回机械原点。为了在回机械原点的过程中,不破坏工件的表面,所以当用户单轴依次回机械原点时,也应该先回Z轴再分别回X,Y轴。
精定位是为了让轴精确地回到机械原点
精定位采用的方法各不相同,该版本采用编码器零点作为精定位开关。即:轴在运动过程中通过检测编码器零点来寻找机械原点。由于编码器转动一圈,才能出现一个零点信号,所以精定位具有周期性。 回机械原点图示:
图10?1
10.2 端口掩码(port masking) 端口掩码的定义
端口掩码用于在输入端口上屏蔽一部分数据。它是由0,1组成的一组序列,通过将端口掩码与输入端口的数据进行AND运算,可以判断输入端口上输入的数据各位置上是0还是1。 端口掩码在系统中的应用
在系统中,可以用端口掩码来判断紧停开关是否被按下:用1表示紧停开关被按下,则将端口掩码与输入端口的数据进行AND运算后,运算结果是1的表示该位置上的紧停开关被按下。+
应用范例:
若有四个紧停开关,用1表示开关被按下,用0表示开关未被按下,则若此时将这些紧停开关的输入值与1111进行AND运算后,若结果为1010,则表示第一个和第三个紧停开关已被按下。
10.3 编码器反馈脉冲当量 编码器
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。 编码器反馈脉冲当量的计算方法: S=L/P
S—— 编码器反馈脉冲当量
P—— 旋转编码器每转对应的脉冲数;
L—— 电机转过一圈对应的机械位移(对于直线轴是直线位移,对于回转轴是角度。) 编码器反馈脉冲当量计算方法范例:
以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,P=2500*4=10000。对于旋转轴来说,其脉冲当量S=360°/P=0.036°。如果是5毫米螺距的直线轴,其对应的编码器反馈脉冲当量为:S=5/ P=0.00005。
而对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即P=131072。对于旋转轴来说,其脉冲当量S=360°/P=0.0027°。如果是5毫米螺距的直线轴,其对应的编码器反馈脉冲当量为: S=5/ P=0.000038。 10.4 电子齿轮比 电子齿轮
电子齿轮:假设主控器(在这为NC-1000)发5000个脉冲指令伺服电机转一圈,现在想让
同样发5000个脉冲伺服电机转两圈,可以在电机轴与负载轴中间加机械齿轮实现,也可以通过设置伺服器参数实现,用电路实现机械齿轮的功能,称为电子齿轮。实际即脉冲指令倍频功能。 电子齿轮功能
所谓“电子齿轮”功能,是指可以将与输入指令脉冲相当的电机移动量,设定为任意值的功能。发出指令脉冲的“上级装置”,在进行控制时,可以不用顾及机械的减速比和编码器的脉冲数。
电子齿轮的功能:使指令单位(主控器一个脉冲对应的丝杠移动距离)可自由设定;倍频可以用来放大主控器发出的脉冲频率。
指令单位=电子齿轮比×机械减速比×丝杠螺距/编码器分辨率
所以,电子齿轮比=编码器分辨率×指令单位/(螺距×机械减速比) 电子齿轮比的计算方法
电子齿轮比的设定:依照设备规格设定电子齿轮比。
图 10?3
电子齿轮比 B/A= Pn202/ Pn203
B=(编码器脉波数量×4)×(马达速度)
A=[指令单位(负载轴心每转-圈的移动量)]×(负载轴心转速) 电子齿轮设定范例
丝杠螺距6mm(负载轴丝杠每转一圈丝杠进动6mm),伺服电机所带编码器为13位元增量型编码器,电机每转一圈产生2048个脉冲。
指令单位:0.001mm,主控器发一个脉冲丝杠进动0.001mm。
伺服电机与丝杠同轴联接,没有减速机构,电机转每一圈,丝杠也转一圈: 电子齿轮比分子B/A=(2048×4)×0.001/(6×1)= 8192/6000=Pn202/ Pn203 (注:安川伺服器分子乘4) 参数 Pn202 Pn203 设定值 8192 6000
负载轴心每转移动量=360°/0.1°=3600 电子齿轮比
B/A=(2048×4×3)/(3600×1)= Pn202/ Pn203 预设值 Pn202 24579 Pn203 3600
预设值 Pn202 32768 Pn203 3925
注意:指令单位是指移动负载的位置数据的最小单位。 11 附录1:设置BIOS
本节指出NC-1000系统出厂时设置BIOS的方法,通常我们不建议厂商或者最终用户修改BIOS设置,除非对所做的行为以及后果非常清楚。所以,本节的内容一般不会涉及到。之所以在此处附加该内容主要是作为“异常恢复”的不时之需。 11.1 Auto Configuration with Optimal Settings
执行此选项后,大多数的参数都自动设置为出厂设定值。 11.2 Standard CMOS Setup
选项 设置值
Floppy Drive A Not Installed
Boot Sector Virus Protection Enabled 11.3 Advanced CMOS Setup
选项 设置值
Quick Boot Enabled
Ask HDD Password on Every Boot No 11.4 Advanced Chipset Setup
选项 设置值
USB Controller All USB Port
USB Device Legacy Suppport All Device 11.5 PCI/Plug and Play Setup
选项 设置值
Primary Graphics Adapter OnChip AGP IRQ5 ISA/EISA
11.6 Periperal Setup
选项 设置值
On Borard FDC Disabled
On Borard Serial Port1 Disabled On Borard Serial Port2 Disabled On Borard Parallel Port Disabled On Borard IDE Primary
On Borard AC?97 Audio Disabled On Borard AC?97 Modem Disabled On Borard Legacy Audio Disabled 11.7 Power Management Setup
选项 设置值
Power Mangement/APM Disabled 11.8 Auto-Detect Hard Disks
执行此选项后,弹出Standard CMOS Setup画面。硬盘内容更新到BIOS中。 11.9 Save Settings and Exit
最后,执行此选项,保存修改并退出。 12 附录2:双驱动
本节针对购买了我们的双驱动型控制卡的客户介绍配备了双驱动型控制卡的NC1000在驱动轴回机械原点时的详细流程。(本节均以y轴作为双驱动轴为例)
在使用双驱动型控制系统的时候,务必注意双驱动轴的接线方法,详见图12-1(以y轴作为双驱动轴为例)。
注意:
WH0407A主要是用来将NC-1000中的WH0402B上的三个轴中的任意一个轴的输出扩展成两个相同的输出。上图中以y轴连接为例。
在双驱动型NC-1000中,Y轴的输出扩展到两个轴的输出Y1、Y2,通过Y1、Y2的运动来完成回机械原点的过程。按照时间先后顺序,Y轴回机械原点过程分为如下几个步骤: 双驱动轴机械原点差值
在Y轴回机械原点之前,请首先测量双驱动轴Y1、Y2的机械原点差值,然后填入->?厂商参数?->?双驱动轴机械原点差值?中,方便起见将其命名为。测试方法:调用测试文件即可从屏幕上读取该值。 主动轴粗定位阶段
主动轴粗定位阶段采用的信号是主动轴信号,此时Y1、Y2均输出脉冲,主动轴、从动轴以“厂商参数”里“Y轴粗定位阶段速度”中指定的速度向Y轴负方向同步运动,直到触发Y轴机械开关信号,然后主动轴、从动轴以1/3的速度向Y轴正方向同步运动,直到触发Y轴机械开关信号,紧接着主动轴、从动轴以更小的速度(Y轴粗定位阶段速度的1/6)向Y轴正方向继续同步运动,直到Y轴机械开关信号消失,此时主动轴粗定位阶段结束,系统进入主动轴精定位阶段。 主动轴精定位阶段
系统关闭缓冲区,主动轴精定位阶段采用的信号是主动轴信号,此时Y1、Y2均输出脉冲,主动轴、从动轴以“厂商参数”里“Y轴精定位阶段速度”中指定的速度向Y轴正方向同步运动,直到触发Y轴编码器零点信号,继续走大约1秒钟,再回头以1/6的速度运动直到再次触发Y轴编码器零点信号,主动轴精定位结束,开启缓冲区。记录当前Y轴的机械坐标#1。为确保下一阶段,即从动轴粗定位阶段,Y2轴能够触发机械原点开关信号,主动轴需回退一定距离(默认是100mm)。 从动轴粗定位阶段
从动轴粗定位阶段采用的信号是从动轴信号,此时Y1、Y2均输出脉冲,定位过程类似于主动轴粗定位阶段。 从动轴粗定位阶段
从动轴精定位阶段采用的信号是从动轴信号,此时Y1、Y2均输出脉冲,定位过程类似于主动轴精定位阶段。主动轴精定位结束后,开启缓冲区。记录当前Y轴的机械坐标#2。 从动轴较正阶段
从动轴校正阶段,系统自动断开从动轴输出脉冲,只运动主动轴,主动轴移动距离为:#3 = #1-#2-,校正结束,系统打开主动轴输出脉冲。从动轴校正结束,系统开启缓冲区。 回退阶段
Y1、Y2均输出脉冲,向反方向同步运动2mm,系统指示:Y轴回机械原点结束。