讨论：用步进电机分度定位的精度和解决问题

北京机床维修 · 发表于 2012-12-5 22:25:25

本帖最后由北京机床维修于 2012-12-8 18:46 编辑

最近接到一台拉丝机改装步进电机进行分度的电气制作，在写梯图的时候发现，客户要求的很多分度数值都不能被整除，在网上查了一下，没有找到有用的资料，所以本人自己想了一些办法，现在与大家分享，同时，也请高手指点一下，还有没有更好的思路。本人初学，所以脸红红的虚心请教了，请高手莫笑！
一：尽量提高程序中主轴每转所需的脉冲数。提高了脉冲数后，每个脉冲所对应的尺寸会变得很小，这样的话，如果分度完成后，脉冲数有余数，也会尽量的减小误差。
二：因为每一个脉冲所对应的误差量很小，所以采取了每隔几段就补几个脉冲的办法。如每五段补7个脉冲。做梯图时是这样做的，先求得每一段脉冲发出后所余的小数，用这个数比如：0.38，这个数比较接近0.4，所以我就输入补4个脉冲，再求得主轴每转后会丢失的脉冲数，然后把这个数除以4，这样就确定了每隔多少段就补4个脉冲，用计数器计数到多少段后就加4个脉冲，这样，主轴在旋转一周后，丢失或是增加的脉冲脉冲数就比原来的少了最少百分这九十。如：原来一段会丢失300个脉冲，这样补充后，最多丢失或增加30个脉冲。这样定位精度就提高了很多。
为什么要这样做呢？一般我们用步进电机的时候精度要求的都不是特别的高，但是，拉丝机的主轴是一直在不停的分度，长期下来，脉冲丢失累积就会造成尺寸的误差。越是分度定位的数值大，精度偏差的也就越大。如果脉冲数除以分度定位段数是整数也就无所谓了，但一但除不尽，就会造成这种问题。再如上面所说，那个数是0.34，那么我可以每隔N段补7个脉冲。这7个脉冲的精度是完全显现不出来的。
我不知道大家是怎么处理这种问题的，所以先分享一下我的思路，然后再求高手指教。
跪地求你们了！指点我一下吧。{:soso_e109:}
还有一个问题，步进电机和主轴连接的齿轮比也除不尽，这个怎么办呢？如果不算上齿轮比，脉冲总数是整数，一乘以齿轮比就成了浮点数了，这个问题也挺烦人的。也请高手赐教一下吧。

经过几位高手、前辈、大侠的帮助，我已经成功的解决了这个问题，多谢多谢。经过实验通过，解决方法在21#，里面还带有我写的程序，和大家一起分享。最后感谢社区给我们一个平台，让我们共同发展学习。

北京机床维修 · 发表于 2012-12-8 18:39:57

结合了众多网友和前辈的方法后，我想出了一些针对我来说可行性的方案，并一一做了实验。第一个实验是我第一次做的那种，每隔多少段加几个脉冲，这种方式的精度不是怎么好，做起来也麻烦，操作上也麻烦，还总是需要在开始工作这前要输入一些插补的具体数值，但是，这个程序通过了。第二个实验是用余数累积的方法来做的，把余数累积起来，如果大于1个脉冲数，在程序中就补一个脉冲，如果不够一个脉冲，就接着累积余数，补一个脉冲后在脉冲发送完时将这个累积的数值减1，然后在下一段继续累积。这个方法的精度比我第一种的高太多了，几乎没有误差。在不计较电机的情况下，光考虑脉冲发送，这种方法在我来看已经是完美的了。这种方法在程序上也不麻烦，和第一种相似，但在精度和使用上比第一种强太多了。我使用的是信捷XP3-18RT的机器，这台机器和XC3系列的PLC通用，只是集成了文本。下面我将脉冲程序发上来，请大家参考，同时也请大家指点一下，因为我毕竟是初学者。同时，您有更好的方法也请上传一下，共同分享.如果您有信捷的编程软件的话，可以直接打开。我的版本是XCPPRO-3.3H版本。最后，特别感谢一下几位网友前辈如：JHG1977,TIGERGUO1975,老电工，赫德森等几位大侠的鼎力相助，他们为我开拓了思路，才能让我想出了解决的办法。谢谢！

拉丝机分度.rar (9 KB, 下载次数: 25)

打铁的 · 发表于 2012-12-5 23:29:15

本帖最后由打铁的于 2012-12-5 23:31 编辑

主轴加个反馈，我一般用光电开关，转一圈或几圈重新计脉冲。精准点就用编码器。

前景钱 · 发表于 2012-12-6 08:25:37

学习一下，谢谢分享

xmdesign · 发表于 2012-12-6 09:47:27

分度精度要求不高时，我是加个对射光电开关来进行控制

马利剑 · 发表于 2012-12-6 12:58:27

步进电机分度，做不了太精。即使你做了细分，它的误差也很大。要非得用就加个大减速比的高精度减速器吧！能好点。

凡人一个 · 发表于 2012-12-6 13:42:09

伺服电机如果没有编码器，也是会丢步的。
步进电机更加容易丢步。
加开关清零或者加编码器。

w9049237 · 发表于 2012-12-6 13:55:50

前一陣子買一個步進電機,本以為驅動器只能選擇半步或全步驅動,打開說明書才嚇一跳,現在的驅動器除未附電子齒輪比外,輸入信號倍率少說有16格個選項...
如果以上仍無法解決你的問題,不如再花2000元買個單軸控制器直接用電子齒輪比來完成!!

ajm · 发表于 2012-12-6 19:00:37

看具体的精度和齿轮比了，光靠步进电机细分，不一定能达到你的要求。
装光电，编码器都可以，看你的精度要求和成本要求了。

jhg1977 · 发表于 2012-12-6 20:43:03

本帖最后由 jhg1977 于 2012-12-6 20:50 编辑

如果没记错的话细分与步进电机的精度没有关系步进电机本身也没有累积误差
细分可以改善动态性能，可以降低共振频率

楼主能否给个草图看看传动图说明一下分度精度要求究竟是多少
初步建议是每圈回一次零发脉冲数的算法用绝对位置方式不要相对的一段一段的发

生而为赢 · 发表于 2012-12-6 20:54:56

东方有一款马达，可以直接做分度用，不知道合不合楼主要求？

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