設(shè)備制造廠在進行裝機調(diào)試或設(shè)備使用時，步進或伺服運動控制使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)偏位的問題。出現(xiàn)偏位可能是機械裝配不當造成，也可能是控制系統(tǒng)與驅(qū)動器信號不匹配，還可能是設(shè)備內(nèi)電磁干擾、車間內(nèi)設(shè)備互相干擾或者是設(shè)備安裝時地線處理不妥當?shù)仍蛟斐伞?/p>

一、當發(fā)生非規(guī)律性的偏位時：

1、現(xiàn)象描述：運行過程中不定期出現(xiàn)偏位，偏位多少并不清楚

可能存在的原因1：干擾原因?qū)е?a target="_blank">電機偏位

分析原因：非周期性偏位大部分因為干擾導致，少部分因為運動控制卡發(fā)出的窄脈沖或者機械結(jié)構(gòu)松動引起。

解決方法：如果干擾出現(xiàn)的比較頻繁，則可以利用示波器監(jiān)控脈沖頻率確定干擾發(fā)生的時間進而確定干擾源，移除或者使脈沖信號遠離干擾源能解決部分干擾。如果干擾出現(xiàn)的比較偶然，或者難以確定干擾源位置或電氣柜已固定難以移動，則可以考慮采用以下措施來解決問題：

A 驅(qū)動器進行接地處理

B 脈沖線更換成雙絞屏蔽線

C 脈沖正負端并聯(lián)103陶瓷電容濾波（脈沖頻率小于54kHz）

D 脈沖信號增加磁環(huán)

E 驅(qū)動器和控制器電源前端增加濾波器

常見的干擾源包括變頻器、電磁閥、高壓電線、變壓器、線圈式繼電器等。

在規(guī)劃電氣柜的時候應(yīng)避免信號線靠近這些干擾源，信號線與高壓供電線應(yīng)該分不同線槽進行布線。

可能存在的原因2：脈沖串出現(xiàn)窄脈沖

分析原因：客戶運動控制卡發(fā)送脈沖串占空比較小或過大，出現(xiàn)窄脈沖，驅(qū)動器識別不了，導致偏位。

可能存在的原因3：機械結(jié)構(gòu)松動

分析原因：聯(lián)軸器、同步輪、減速機等用頂絲固定或螺絲夾緊的連接件在快速沖擊場合運行一段時間可能出現(xiàn)松動，導致偏位。用鍵和鍵槽配合固定的同步輪則注意鍵和鍵槽之間是否存在間隙，齒輪齒條結(jié)構(gòu)則注意兩者之間的配合間隙。

解決方法：關(guān)鍵部分、受力大的結(jié)構(gòu)螺絲一定用彈墊、而且螺絲或頂絲宜涂覆螺絲膠。電機軸與聯(lián)軸器盡量用鍵槽連接。

可能存在的原因4：濾波電容過大

分析原因：濾波電容過大，普通RC濾波器截止頻率是1/2πRC，電容越大截止頻率越小，一般驅(qū)動器脈沖端電阻為270歐姆，103陶瓷電容構(gòu)成的RC濾波電路截止頻率為54khz，頻率高于此會因為幅值衰減過大而導致部分有效信號無法被驅(qū)動器正確檢測到，最終導致偏位。

解決方法：加濾波電容時需要核算脈沖頻率、一定要保證最大通過脈沖頻率滿足要求。

可能存在的原因5：PLC或者運動控制卡最大脈沖頻率不夠高

分析原因：一般PLC允許輸出最大脈沖頻率為100kHz，運動控制卡根據(jù)其發(fā)脈沖芯片不一樣差異較大，特別是普通單片機開發(fā)的運動控制卡可能會因為脈沖頻率不夠高導致偏位。

解決方法：假如上位機最大脈沖頻率有限，為了保證速度，可以適當降低驅(qū)動器細分，以保證電機轉(zhuǎn)。

二、當發(fā)生規(guī)律性的偏位時：

1、現(xiàn)象描述：做往返運動，越往前偏離越多（或越少）

可能存在的原因1：脈沖當量不對

分析原因：無論是同步輪結(jié)構(gòu)還是齒輪齒條結(jié)構(gòu)，都存在加工精度誤差。運動控制卡（PLC）并沒有設(shè)置準確的脈沖當量。例如上一批同步輪電機旋轉(zhuǎn)一圈設(shè)備前進10mm，這批同步輪大一點電機轉(zhuǎn)一圈前進了10.1mm，就會導致該批機器每次運行比以前的設(shè)備多走1%的距離。

解決方法：出機前用機器畫一個盡可能大幅面的正方形，然后用尺去量實際尺寸，對比實際尺寸和控制卡設(shè)置尺寸之間的比例，然后將其加入控制卡運算，反復(fù)進行三次之后就會得到一個比較準確的值。

可能存在的原因2：脈沖指令的觸發(fā)沿與方向指令的電平變換時序沖突

分析原因：驅(qū)動器要求上位機發(fā)出的脈沖指令的沿與方向指令電平變換有一定時序要求。當部分PLC或運動控制卡在編程時沒滿足這種要求時（或者其自身的規(guī)則不符合驅(qū)動器的要求），會導致脈沖和方向時序并不能滿足要求而偏離位置。

解決方法：控制卡（PLC）軟件工程師將方向信號提前?；蛘唑?qū)動器應(yīng)用技術(shù)人員更改脈沖的計數(shù)方式。

2、現(xiàn)象描述：運動過程中電機在固定點抖動，過該點后能正常運行，但少走一段距離

可能存在的原因：機械裝配問題

分析原因：機械結(jié)構(gòu)在某個點阻力較大。由于機械安裝的平行度、垂直度或設(shè)計不合理的原因?qū)е略O(shè)備在某個點阻力較大，步進電機的力矩變化規(guī)律是速度越快力矩越小，很容易在高速段卡死，速度降下來卻能走過去。

解決方法：1、檢查機械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)卡死的原因，是該處摩擦阻力大還是滑軌裝得不平行等。2、步進電機力矩不夠。由于終端客戶出現(xiàn)提速或者加大負載的要求，導致原本能滿足要求的電機在高速力矩不夠，從而發(fā)生高速段堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

解決方法可以通過驅(qū)動器設(shè)置更大輸出電流或者在驅(qū)動器允許電壓范圍內(nèi)提高供電電壓，或更換更大轉(zhuǎn)矩的電機。

3、現(xiàn)象描述：電機往復(fù)運動均沒走到位置而且偏移量固定

可能存在的原因：皮帶間隙

分析原因：皮帶與同步輪之間存在反向間隙導致，往回走會存在一定量的空程。

解決方法：如運動控制卡具有皮帶反向間隙補償功能，可利用之；或者繃緊皮帶。

4、現(xiàn)象描述：切繪軌跡不重合

可能存在的原因1：慣量過大

分析原因：平板切繪機噴墨過程由光柵控制，掃描式運動，切割時走插補運動，兩者軌跡不重合是因為，類似設(shè)備X軸小車慣量較小且由光柵定位，噴繪位置準確，而Y軸龍門結(jié)構(gòu)慣量較大，電機響應(yīng)性差，插補運動時Y軸跟隨性不好導致軌跡部分偏位。

解決方法：增加Y軸減速比，使用陷波功能提高伺服驅(qū)動器剛性以解決該問題。

可能存在的原因2：刀和噴頭重合度沒調(diào)好

分析原因：因為切繪機刀和噴頭都裝在X軸小車上但是兩者有坐標差，切繪機上位機軟件能調(diào)整這個坐標差做到刀和噴頭軌跡重合，如果沒調(diào)好，切繪軌跡會整體分離。

解決方法：修改刀和噴頭位置補償參數(shù)。

5、現(xiàn)象描述：畫圓偏位導致成橢圓

可能存在的原因：XY軸平臺兩軸不垂直

分析原因：XY軸結(jié)構(gòu)，圖形偏位例如畫圓成橢圓，正方形偏位成平行四邊形。龍門結(jié)構(gòu)X軸與Y軸不垂直時會導致該問題。

解決方法：調(diào)節(jié)龍門架X軸與Y軸垂直度可以解決該問題。

審核編輯：郭婷