스테핑 또는 서보 모션 제어에서 편차 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?

장비 제조업체가 장비를 디버깅하거나 사용할 때 스테핑 또는 서보 모션 제어 과정에서 편차 문제가 자주 발생합니다. 편차는 부적절한 기계 조립, 제어 시스템과 드라이버 신호의 불일치, 장비의 전자기 간섭, 작업장에서 장비의 상호 간섭 또는 장비 설치 중 부적절한 접지선 처리로 인해 발생할 수 있습니다.

 

불규칙한 편차가 발생하는 경우 :

1. 현상 설명 :  작동 중 편차가 불규칙적으로 발생하고 편차가 명확하지 않습니다.

가능한 원인 1 : 간섭으로 인해 모터 오프셋이 발생 함

분석 이유 :  대부분의 비 주기적 편향은 간섭에 의해 발생하고 작은 부품은 모션 제어 카드의 좁은 펄스 또는 기계 구조의 풀림으로 인해 발생합니다.

솔루션 : 간섭이 자주 발생하는 경우 오실로스코프를 사용하여 펄스 주파수를 모니터링하여 간섭 시간을 확인한 다음 간섭 소스를 확인할 수 있습니다. 간섭 소스에서 펄스 신호를 제거하거나 멀리 유지하면 간섭의 일부를 해결할 수 있습니다. 간섭이 가끔 발생하거나 간섭 원의 위치를 ​​파악하기 어렵거나 전기 캐비닛이 고정되어 이동하기 어려운 경우 다음 조치를 취하여 문제를 해결할 수 있습니다.

A : 운전자 접지

B : 펄스 선을 트위스트 페어 실드 선으로 교체

C : 펄스 양극 및 음극 끝 병렬 103 세라믹 커패시터 필터 (펄스 주파수 54khz 미만)

D : 펄스 신호 증가 자기 링

e 드라이버 및 컨트롤러 전원 공급 장치의 프런트 엔드에 필터 추가

일반적인 간섭 소스에는 주파수 변환기, 솔레노이드 밸브, 고전압 와이어, 변압기, 코일 릴레이 등이 포함됩니다.

전기 캐비닛을 계획 할 때 신호 라인이 이러한 간섭 소스에 가까워지지 않도록해야하며 신호 라인과 고전압 전원 공급 라인은 서로 다른 트렁크에 배선해야합니다.

 

가능한 원인 2 : 펄스열이 좁은 펄스로 나타남

원인 분석 : 고객 모션 제어 카드가 보낸 펄스 트레인의 듀티 사이클이 작거나 너무 커서 드라이버가 인식 할 수없는 좁은 펄스가 발생하여 오프셋이 발생합니다.

 

가능한 원인 3 :  느슨한 기계적 구조

원인 분석 :  잭킹 나사로 고정되거나 나사로 조여진 커플 링, 동기식 휠, 감속기 및 기타 커넥터가 빠른 충격 조건에서 일정 시간 동안 느슨해져 편차가 발생할 수 있습니다. 동기식 휠이 키와 키홈으로 고정 된 경우 키와 키홈 사이의 간격에주의해야하며 랙 및 피니언 구조에서 키와 키홈 사이의 맞춤 간격에주의해야합니다.

해결책 :  힘이 큰 주요 부품과 구조용 나사는 스프링 패드 여야하며 나사 또는 잭 나사는 나사 접착제로 코팅해야합니다. 모터 축과 커플 링은 가능한 한 키홈에 연결되어야합니다.

 

가능한 원인 4 :  필터 커패시턴스가 너무 큼

분석 이유 : 필터 커패시턴스가 너무 큽니다. 공통 RC 필터의 차단 주파수는 1/2 π RC입니다. 커패시턴스가 클수록 차단 주파수가 작아집니다. 일반 드라이버의 펄스 끝에서 저항은 270ohm이고 103 개의 세라믹 커패시터로 구성된 RC 필터 회로의 차단 주파수는 54kHz입니다. 주파수가 이보다 높으면 과도한 진폭 감쇠로 인해 드라이버가 일부 유효 신호를 감지 할 수 없어 결국 오프셋이 발생합니다.

솔루션 : 필터 커패시터를 추가 할 때 펄스 주파수를 계산하고 최대 통과 펄스 주파수가 요구 사항을 충족하는지 확인해야합니다.

 

가능한 이유 5 : PLC 또는 모션 제어 카드의 최대 펄스 주파수가 충분히 높지 않습니다.

원인 분석 : PLC의 최대 허용 펄스 주파수는 100kHz이며, 모션 제어 카드는 펄스 칩에 따라 크게 달라지며, 특히 일반 단일 칩 마이크로 컴퓨터에서 개발 한 모션 제어 카드는 불충분 한 펄스 주파수로 인해 오프셋을 유발할 수 있습니다.

솔루션 : 만약 상위 컴퓨터의 최대 펄스 주파수가 제한된 경우 속도를 보장하기 위해 드라이버 세분화를 적절하게 줄여 모터 회전을 보장 할 수 있습니다.

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정규 편차 발생시 :

1. 현상에 대한 설명 : 앞으로 더 많이 움직일수록 더 많이 (또는 더 적게) 이탈합니다.

가능한 이유 1 : 펄스 등가가 잘못됨

분석 이유 :  동기식 휠 구조 또는 기어 랙 구조에 관계없이 가공 정확도 오류가 있습니다. 모션 제어 카드 (PLC)는 정확한 펄스 등가를 설정하지 않습니다. 예를 들어, 동기식 휠의 마지막 배치의 모터가 한 원을 회전하고 동기식 휠의 마지막 배치의 모터가 원을 회전 할 때 장비가 10.1mm 앞으로 이동하면이 동기식 휠 배치의 모터는 1 % 이동합니다. 매번 이전 장비보다 더 많은 거리.

해결책 :  기계를 떠나기 전에 기계로 가능한 한 큰 사각형을 그린 다음 눈금자로 실제 크기를 측정하고 제어 카드에서 설정 한 실제 크기와 크기 사이의 비율을 비교 한 다음 제어 장치에 추가합니다. 카드 작동. 세 번 반복하면 더 정확한 값을 얻을 수 있습니다.

 

가능한 원인 2 :  펄스 명령의 트리거가 방향 명령의 레벨 변환 시퀀스와 충돌합니다.

원인 분석 :  드라이버는 상위 컴퓨터가 펄스 명령을 보내야하며 명령 레벨 변환 방향으로 특정 타이밍 요구 사항이 있습니다. 일부 PLC 또는 모션 제어 카드가 요구 사항을 충족하지 않거나 자체 규칙이 드라이버의 요구 사항을 충족하지 않으면 펄스 및 방향 시퀀스가 ​​요구 사항을 충족하지 못하고 위치에서 벗어납니다.

솔루션 : 제어 카드 (PLC)의 소프트웨어 엔지니어가 방향 신호를 진행합니다. 또는 드라이버 애플리케이션 기술자가 펄스 계산 방식을 변경합니다.

 

2. 현상 설명 : 이동 중에 모터가 고정 된 지점에서 진동합니다. 이 지점을 지나면 정상적으로 주행 할 수 있지만 짧은 거리를 이동할 수 있습니다.

가능한 원인 : 기계적 조립 문제

분석 이유 : 특정 지점에서 기계적 구조의 저항이 큽니다. 평행도, 직각도 또는 기계 설치의 불합리한 설계로 인해 특정 지점에서 장비의 저항이 큽니다. 스테퍼 모터의 토크 변동 법칙은 속도가 빠를수록 토크가 작아진다는 것입니다. 고속 구간에 갇히기 쉽지만 속도가 떨어지면 걸을 수 있습니다.

해결책 :

 1.  마찰 저항이 크거나 슬라이드 레일이 평행하지 않은지 여부를 확인하십시오.

2. 스테퍼 모터의 토크가 충분하지 않습니다. 단말 고객의 속도 증가 또는 부하 증가의 요구 사항으로 인해 요구 사항을 충족시킬 수있는 모터의 토크가 고속에서 충분하지 않아 고속 구간에서 로터가 잠기는 현상이 발생합니다. 해결책은 드라이버를 통해 더 큰 출력 전류를 설정하거나 드라이버의 허용 전압 범위 내에서 공급 전압을 높이거나 더 큰 토크로 모터를 교체하는 것입니다.

3. 현상 설명 : 모터 왕복 운동이 위치로 이동하지 않고 오프셋 고정

가능한 원인 : 벨트 간격

원인 분석 : 벨트와 동기식 휠 사이에 역방향 클리어런스가 있으며 되돌아 갈 때 일정량의 유휴 이동이 있습니다.

솔루션 : 모션 제어 카드에 벨트 역 간격 보정 기능이 있으면 사용할 수 있습니다. 또는 벨트를 조입니다.

4. 현상 설명 : 절단 및 그리기 트랙이 일치하지 않습니다.

가능한 이유 1 :  너무 많은 관성

분석 이유 : 평면 절단 플로터의 잉크젯 프로세스는 격자, 스캐닝 동작에 의해 제어되며 절단 중에 보간 동작이 수행됩니다. 그 이유는 유사한 장비의 x 축 트롤리의 관성이 작고 격자로 위치하며 잉크젯의 위치가 정확하기 때문입니다. 그러나 y 축 갠트리 구조의 관성이 크고 모터 응답이 나쁩니다. 트랙 부분 편차는 보간 이동 중 잘못된 Y 축 추적으로 인해 발생합니다.

해결책 :  y 축 감속비를 높이고 Notch 기능을 사용하여 서보 드라이버의 강성을 개선하여 문제를 해결하십시오.

가능한 원인 2 : 나이프와 노즐의 일치도가 잘 맞지 않음

분석 이유 :  커터와 노즐이 x 축 트롤리에 설치되어 있지만 둘 사이에 좌표 차이가 있기 때문입니다. 절단 및 드로잉 머신의 상위 컴퓨터 소프트웨어는 나이프와 노즐의 경로가 일치하도록 좌표 차이를 조정할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 자르기 및 그리기 트랙이 전체적으로 분리됩니다.

솔루션 : 나이프와 노즐의 위치 보정 매개 변수를 수정하십시오.

 

5. 현상 설명 : 원을 그리면 타원이 발생합니다.

가능한 원인 : XY 축 플랫폼의 두 축이 수직이 아닙니다.

분석 이유 :  XY 축 구조, 원을 타원으로 그리는 것과 같은 그래픽 오프셋, 평행 사변형으로 정사각형 오프셋. 이 문제는 갠트리 구조의 x 축과 Y 축이 수직이 아닐 때 발생할 수 있습니다.

솔루션 : 갠트리의 x 축과 Y 축의 직각도를 조정하여 문제를 해결할 수 있습니다.

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포스트 시간 : Aug-17-2020