由于電移臺系統相對比較復雜,往往涉及到機械設計、電子技術、控制水平、加工能力、裝配工藝等各個方面,所以電移臺產品雖然被廣泛應用,但是目前電移臺的各項指標在國內也被深度混淆和誤解,其中最重要也是最容易混淆的技術指標就是電移臺的精度。
例入:
先通過一個例子,測試一下您對精度的理解,如果您的答案是正確的,通常可以選到一款合適的電移臺產品,若您的答案是錯誤的或回答不出來,那么請您在選擇電移臺時,仔細閱讀本綜合說明的內容。
例:我們希望電移臺向前運動10.000 毫米,已知電移臺的絲杠導程是4mm,電機的步距角1.8°,脈沖的細分數為8,
那么:
1. 需要給電機多少個脈沖?
答案:4000個脈沖。
2. 給了電機4000個脈沖(開環狀況下),電移臺是不是走了10.000毫米?
答案:不一定。開環情況下,運動方向的誤差包括很多方面,我們分析可能的誤差包括:
• 控制部分是否將4000個脈沖全部發出?——控制器誤差
• 若控制器將4000個脈沖全部發出了,電機是否能全部響應?——電機響應誤差
• 若電機響應了每一個脈沖,但每一個脈沖,電機都走得精準嗎?——電機精度誤差
• 若電機每一步走得都很準,聯軸器形變時可能“吃掉”一些旋轉量——聯軸器誤差
• 若聯軸器無形變,固定絲杠的軸承可能有空回——軸承的空回
• 若軸承沒有空回,螺桿開始旋轉,螺桿和螺套中的滾珠可能有間隙——螺桿的空回
• 若螺桿沒有空回,螺桿的導程為4mm,螺桿需要轉2.5圈,螺桿可能有位置偏差—螺桿的精度
所以,電移臺的誤差可能來源于各個環節,想提高電移臺的軸向精度,可以考慮采用閉環的方式。
3. 當我們采用分辨率為1微米的光柵尺做閉環控制,給電移臺4000個脈沖后,光柵尺的讀數為10.000毫米,那么電移臺確實運行了10.000毫米嗎?
答案:不一定。雖然有光柵尺做閉環控制,但實際上仍然可能存在誤差,此時的誤差主要來自幾個方面:一是光柵尺本身的精度誤
差;二是光柵尺和運動方向不嚴格平行時,引起的讀數誤差(余弦誤差)。另外,還有反饋部分的控制精度等引起的誤差。
4. 假如在第三種情況下(分辨率1微米的光柵尺做閉環),該電移臺每次向前走10mm時,軸向方向的誤差確實小于1微米(比如:我們用激光干涉儀測定),我們能說該電移臺的“精度”為1微米嗎?
答案:不能。精度的概念很復雜,不能簡單量化:
• 上述情況下,只表征了運動方向(軸向)的精度,非軸向的誤差還有5個分量,未進行表征。
• 上述情況應該表述為:該款電移臺,在某種特定測試條件下,它正方向(向前)的“單向重復定位精度”為1微米,而不是“精度”。
通過上面的例子我們可以看出,電移臺的精度,涉及到方方面面,不能簡單地用“精度”這個指標來衡量。反過來說,您若
看到某廠家的電移臺所稱軸向精度很高,但又未標稱非軸向誤差( 平直度、直線度、俯仰、偏擺、轉動等) 的指標時,請特別注意,有可能存在誤導。
電動位移臺包括平移臺、升降臺、旋轉臺、角位移臺等多種形式,每一種形式都各有特點,我們可以提供國內精度、好、種類的電動位移臺產品。