用户中心

资讯 > 技术之源

凡事皆须校准

作者:C.G. Masi2009.06.28阅读 4038

  有关校准的问题总是必须放到具体环境中来回答。这里有一个关于编码器精确度的教程。

  当需要用到极高精度的运动控制时,譬如需要在用于制造关键尺寸仅为几十纳米级的集成电路的精确线性编码器上标记基准点时,气温变化往往被认为是最严重的问题。这些编码器必须达到皮米(微微米)级的精度。
  另一方面CONTROL ENGINEERING China版权所有,当目标环境是航空航天工程公司的用于计算机数控(CNC)机械加工过程的机器人时,关键部分的公差要求就可能要比制造高精度编码器时所需的精度低五到六个数量级。针对温度变化的校准就远没有那么重要。
  这两个例子所蕴含的道理是,有关校准的问题总是必须放到具体环境中来回答。
  在计算机数控等级所需的精度要求,提供反馈的绝对值编码器可能是完全稳定的。这些编码器以微晶玻璃制成www.cechina.cn,这是一种“零温度系数”玻璃。它们同时也是旋转编码器,比线性编码器受温度变化的影响要小得多。传统的、针对由于组件老化而发生的漂移所进行的校准,在这里就不再需要了。

  编码器校准的危险点

编码器校准的危险点
  在机器人的主轴上有三个可能影响到测量精度水平的“危险点”(以红色显示)。
  来源: Control Engineering

  编码器的危险点
 

 当然,校准一般来说并不仅限于因老化而产生缓慢变化的场合。任何可能影响到最终刀具位置精确度的因素都在校准的工作范围内。因此,在一个标准机器人的结构中找出可能出现测量误差的危险点是十分重要的。
  光学旋转编码器的基本结构是一个上面蚀刻有基准点的编码器盘片www.cechina.cn,当这些基准点转动经过一个读数传感器时,传感器会产生一个输出信号。编码器盘片通常安装在其转轴的驱动电机的外壳上,而传感器则位于输出臂杆上。除了对盘片的毁灭性破坏或者传感器故障,那么只有三个地方有可能因为某种缘故,影响到测量的精度。
  其中一个危险点是编码器与结构连接的地方。如果编码器盘片相对其支撑结构产生细微的滑动,那么测量必将受到影响。同样,如果传感器连接部分相对刀具支撑臂杆(贝尔曲柄,或者随便其他什么名字)发生滑动,测量也将受到影响。最后,如果支撑臂杆本身收缩、弯曲,或因其他任何原因改变了尺寸,那么CNC刀具点就不在控制器预设定的位置了。
  Heidenhain自动化事业部的销售和产品经理Tom Wyatt控制工程网版权所有,和机器人制造商Stubli公司的应用工程师Chad Henry都表示,提供冗余的编码器信号是解决这些问题的办法。
  机器人控制器可以在绝对值编码器的信号外,使用一个冗余信号来进行动作的跟踪。任何足以造成编码器滑动或者臂杆永久变形的事件(比如与游弋的叉车发生碰撞之类)也会导致冗余信号错过计数。通过持续监测冗余频道的位置报告控制工程网版权所有,控制器就能够识别编码器滑动事件并发送警报。
  这时,并不需要对编码器进行“复位”。只要为这个绝对值编码器找到一个新的偏移参考值,并将相关编码器的位置清零,就能重新恢复正常工作状态了。

  翻译:张翼翔

版权声明:版权归控制工程网所有,转载请注明出处!

频道推荐

关于我们

控制工程网 & CONTROL ENGINEERING China 全球工业控制、自动化和仪器仪表领域的先锋媒体

CE全球

联系我们

商务及广告合作
任小姐(北京)                 夏小姐(上海)
电话:010-82053688      电话:18616877918
rendongxue@cechina.cn      xiashuxian@cechina.cn
新闻投稿:王小姐

关注我们的微信

关于我们 | 网站地图 | 联系我们
© 2003-2020    经营许可编号:京ICP证120335号
公安机关备案号:110102002318  服务热线:010-82053688