位置誤差產(chǎn)生原因及解決方案

（1）原點誤差

在運動控制中，現(xiàn)在很多機器上安裝的原點開關一般是機械式的或光電開關，機械開關本身有一定的彈性變形范圍，而且用久了后彈片的彈性系數(shù)和機械磨損帶來的位置偏差都將發(fā)生變化；光電感應開關本身有一定的感應范圍，即左邊沿到右邊沿的范圍；而每次電機以一定的速度回到原點時，在其慣性的作用下不可能剛好停在開關的感應邊沿上。

基于以上原因，我們可以讓電機先以一個較高的速度回到原點開關的感應范圍內(nèi)，再讓電機以一個較低的速度向離開原點的方向走，下位機控制器實時檢測，當發(fā)現(xiàn)電機一離開原點開關馬上停止；接著讓電機以一個很低的速度向原點開關的方向走，下位機控制器實時檢測，當發(fā)現(xiàn)電機一碰到原點開關馬上停下來。

用以上方法，既可以讓電機以高速回零，提高效率，又保證將每次回零的誤差降到最低。而對于整個系統(tǒng)來講，每次打標的起點都一致。

（2）控制器和伺服驅(qū)動器脈沖匹配產(chǎn)生的誤差

下位機控制器把位置值按脈沖的個數(shù)發(fā)給執(zhí)行單元伺服驅(qū)動器的寄存器中，但伺服電機以不同的速度走，走完所有的脈沖所用的時間就不同，如果在伺服電機還沒真正停穩(wěn)的時候去讀光柵尺檢測的實際位置值，再把這個偏差發(fā)給伺服，伺服降超過命令給定值。

而且由于伺服沒真正的停下來，這時去檢測，可能檢測的是一個中間值，而這個中間值有可能就在精度要求的范圍內(nèi)，進而控制器跳出對精度的調(diào)整，但伺服電機還在走，當其真正停下來時位置勢必引起偏差。

基于以上原因，基本可用兩種方法解決。第一，可以用伺服驅(qū)動器上的定位完成信號輸出給下位機控制器，讓下位機控制器知道下面伺服真正走到位了。但要注意：很多伺服驅(qū)動器并不是等所有的脈沖都發(fā)完才輸出這個信號，而是當達到一定脈沖數(shù)時就輸出此信號，所以必須把伺服驅(qū)動器中此控制定位完成的脈沖數(shù)調(diào)到一個恰當值。第二，就是給電機發(fā)了校正脈沖后適當?shù)难娱L一段時間，延時后再去檢測光柵尺的實際位置，然后再去校正。

由于游標卡尺打標本身要求精度高，如果電機多走出幾個脈沖，那它的偏差就多幾個μm，是不允許的，所以必須控制好偏差的調(diào)節(jié)。

（3）光柵尺的安裝即環(huán)境溫度造成的讀數(shù)誤差

本系統(tǒng)的精度就是依靠光柵尺做最后保證，那光柵尺本身的精度就至關重要。首先光柵尺的安裝要保持光柵尺內(nèi)部的玻璃刻線條與運行的導軌平行，光柵尺的讀數(shù)滑塊連的運動滑臺的運行軌道要與光柵尺內(nèi)部的玻璃刻線條保持平行。而支撐滑臺的導軌和絲桿本身的質(zhì)量自然也要有保證。

令一個方面就是環(huán)境溫度對最后測量的影響，由于溫度的變化會造成光柵尺內(nèi)部玻璃刻線條的熱脹冷縮的變化，以致造成最后讀書偏差。所以一定的溫度。

結束語

隨著國家制造業(yè)的不斷發(fā)展，對國家的裝備業(yè)要求也越來越高，尤其在快速定位和精度要求較高的系統(tǒng)中，對定位精度就提出更高的要求。本設計方案在游標卡尺激光打標中獲得了成功應用。