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伺服电机编码器松动,定位会周期性跳动

伺服电机编码器松动,定位会周期性跳动
作者:云获客 来源: 技术分享 21 次浏览

编码器与轴的连接松动后,转子位置会在每一转的同一角度发生窜动,定位偏差呈周期性跳动,而不是随机漂移。

伺服电机编码器松动,定位会周期性跳动

伺服电机的编码器固定在轴端,把转子的角度变成位置信号。编码器与轴的连接一旦松动,转子实际角度和信号不再始终一致,偏差会在每一转的同一位置重复出现。定位表现为周期性跳动,而不是毫无规律的漂移。

松动把误差锁在每一转

顶丝、胀套或联接簧片松了以后,编码器内轴和电机轴之间会出现一个小的相对滑动。转到某个角度,摩擦力让两者暂时一起转;再转到松的方向,又滑动一次。滑动发生的机械角度基本固定,所以定位偏差按电机每一转重复,示教位置附近来回跳。

用手转动轴,同时看编码器外壳与轴上的标记,能看出两者不是始终同步,标记会慢慢错开。拧紧顶丝或更换损坏的胀套以后,标记不再错开,周期性跳动消失。电气参数没有改,只是机械连接恢复,就说明原因在松动。

连接松动的早期,跳动幅度小,只在定位完成时闪一下。松动量变大后,跳动幅度增加,仍落在每一转的同一段。幅度变大而周期不变,是松动在发展,不是增益突然改变。

和其他周期误差分开

丝杠导程误差的周期对应工作台移动一个导程,不是电机轴每一转的机械角度,除非导程刚好对应一转。把电机与丝杠脱开,只转电机轴,编码器松动的跳动仍在;丝杠误差则在脱开后消失。周期跟谁走,原因就在谁身上。

联轴器弹性体扭转变形会随转矩方向改变偏差,正转和反转的定位差一个方向。编码器松动的跳动主要按角度重复,正反转都在同一个机械角度附近跳。把转矩变一下,扭转变形的偏差会变,松动的角度位置不变。

干扰造成的位置跳变没有固定机械角度,有时连续数转都平稳,有时在任意位置跳。编码器松动则每一转必现,停在那个角度附近就跳。记录跳动时的轴角度,能重复就是松动,不能重复再查干扰和屏蔽。

增益过高引起的振荡频率较高,轴停不稳,与转到哪一个角度无关。降低增益,振荡减轻。编码器松动在增益合适时仍然按转跳动,降低增益只能把跳动看起来变慢,不能消除错位。先做标记检查,再动增益。

编码器本体安装螺钉松,外壳会在支架上微动,效果和轴连接松动相似,也是每一转重复。标记若打在外壳和支架之间,能看到外壳在动。轴与编码器内轴的标记不相对滑动,就不要去拧轴端顶丝,应紧外壳。

绝对位置突然整体偏移一截,多半是电池或计数丢失,其后若连接是紧的,不会每一转再跳。松动则是持续的、按转重复的小跳动。一次性偏移和每转跳动不要当成同一件事。

处理时先确认跳动的周期属于电机轴,再分别紧轴端连接和外壳螺钉。紧固后周期跳动消失,就不要再改回路增益和指令脉冲。周期还在,再查丝杠和干扰。伺服定位周期性跳动,连接松动是按机械角度重复的那一种。用色笔在轴和编码器外壳上画一条对齐线,再让轴慢转一圈。松动时这条线会错开,错开的位置每次都落在同一角度附近,定位跳动也出现在这个角度。线不错开而跳动仍在,再查外壳是否在支架上微动,以及丝杠脱开后跳动是否消失。脱开丝杠后跳动消失,误差在丝杠;脱开后仍在,误差在电机轴与编码器之间。增益和指令都不用先动。电池掉电造成的是整段位置突然搬家,对齐线并不错开,和每转都跳不是同一类故障。对齐线错开的角度若越来越大,顶丝已经完全失去约束,应马上紧固,否则换向时会丢整圈。角度始终只有一小段,多半是胀套未压到位,紧一次就能停住。顶丝孔磨成椭圆后,拧紧仍会在孔里活动,对齐线照样错开。这时要换编码器或修轴端,不能只加大拧紧力。椭圆孔造成的跳动还会随时间变大,紧固一次只能暂时减小。孔已失圆时,加大拧紧力只会把轴颈压出毛刺,下一圈仍然错位。应更换轴端或编码器,再重新画对齐线核对。