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解決方案

影響超精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的因素分析

來(lái)源:銘鐳激光2016-08-05 我要評(píng)論(0 )   

一、檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響
 
數(shù)控設(shè)備的檢測(cè)系統(tǒng)通常由光柵尺、編碼器、感應(yīng)同步器等常用的位置檢測(cè)元件組成。檢測(cè)元件主要是檢測(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置并且將檢測(cè)值反饋給控制器或相關(guān)伺服電機(jī)。
 
檢測(cè)元件對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
1、當(dāng)檢測(cè)元件的安裝位置在使用中出現(xiàn)聯(lián)接松動(dòng)時(shí),這時(shí)候檢測(cè)元件檢測(cè)的位置信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常,從而影響位置控制精度。
2、當(dāng)檢測(cè)元件受到灰塵、油污污染時(shí),會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)到的位置信號(hào)丟失,從而影響位置控制精度。
3、當(dāng)檢測(cè)元件本身的工作穩(wěn)定性不好時(shí),其檢測(cè)的數(shù)據(jù)也將不穩(wěn)定,從而影響定位精確度。
 
二、伺服系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響
 
伺服控制系統(tǒng)的控制精度對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)影響巨大,在伺服控制系統(tǒng)控制精度達(dá)到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制精度的前提下,伺服控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響主要表現(xiàn)在伺服系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定方面[2]。其中主要包括位置環(huán)增益,速度換增益和加減速等參數(shù)的設(shè)置。
 
伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益主要影響驅(qū)動(dòng)電機(jī)的跟隨誤差,位置環(huán)增益不能設(shè)置的過(guò)高,也不能設(shè)置的過(guò)低。如果位置環(huán)增益設(shè)置過(guò)高的話(huà),會(huì)使機(jī)臺(tái)出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象,如果位置環(huán)增益設(shè)置太低,會(huì)使系統(tǒng)的跟隨能力大大降低,從而影響定位精度,而且,位置環(huán)與速度環(huán)是相互影響的。
 
伺服系統(tǒng)的速度環(huán)增益主要控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,合理的速度環(huán)增益可以起到消除穩(wěn)態(tài)誤差的作用。但是,速度環(huán)增益如果設(shè)置過(guò)高,會(huì)使機(jī)器出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象;如果速度環(huán)增益設(shè)置過(guò)低又會(huì)使電機(jī)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。從而影響平臺(tái)的定位精度。
 
伺服電機(jī)的加減速曲線(xiàn)設(shè)置直接關(guān)系到運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的定位精度,合理的加減速曲線(xiàn)設(shè)定可以在保證運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定的前提下提高運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的定位精度。如果加減速度設(shè)置的過(guò)大,機(jī)臺(tái)的定位精度提高,但是運(yùn)動(dòng)平臺(tái)啟停時(shí)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象。如果加減速度設(shè)置過(guò)低,運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)啟停時(shí)比較平穩(wěn),但是定位精度會(huì)下降。
 
三、傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響。
 
傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度直接影響運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位系統(tǒng)的精度。當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用滾珠絲桿機(jī)構(gòu)時(shí),滾珠絲桿的制造精度,靈敏性和穩(wěn)定性將影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。其對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)定位精度的影響主要表現(xiàn)在:
1、當(dāng)滾珠絲桿的制造精度達(dá)不到要求時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度將達(dá)不到系統(tǒng)要求,從而影響運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的定位精度。
2、當(dāng)滾珠絲桿支撐軸的壓覆壓合不良、滾珠絲桿支撐軸破損、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與滾珠絲桿聯(lián)軸器松動(dòng)、滾珠絲桿潤(rùn)滑不良、滾珠絲桿螺母副滾珠有破損時(shí)都將直接影響滾珠絲桿的傳動(dòng)精度,進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的定位精度。
 
當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用直線(xiàn)電機(jī)時(shí),導(dǎo)軌的直線(xiàn)度將直接影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,會(huì)導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備的各系統(tǒng)部件產(chǎn)生應(yīng)力變形,這將改變運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的導(dǎo)軌幾何精度。當(dāng)導(dǎo)軌的水平度和平行度發(fā)生變形時(shí),會(huì)加大運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上導(dǎo)軌與滑體之間的接觸力和摩擦力,這必然會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上滑體和導(dǎo)軌之間的各個(gè)配合面出現(xiàn)不均勻的間隙,從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌直線(xiàn)度降低,進(jìn)而降低運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的定位精度。 

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精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)檢測(cè)元件伺服系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)
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