一種基于plc的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及梯形絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)的回程誤差技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]梯形絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)是較常用的傳動(dòng)形式，雖然存在不可避免的回程誤差，但由于價(jià)格便宜，總體性價(jià)比高，在機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用廣泛。在實(shí)際操作過(guò)程中可以采用增加機(jī)械調(diào)整裝置的方法彌補(bǔ)回程誤差，調(diào)整裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其能夠方便地檢測(cè)出回程誤差，并根據(jù)回程誤差調(diào)節(jié)程序參數(shù)達(dá)到彌補(bǔ)誤差的作用，實(shí)現(xiàn)精確定位，成本低。
[0004]其技術(shù)方案是這樣的:一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征在于，將需要檢測(cè)的絲桿連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端，步進(jìn)電機(jī)輸入端通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動(dòng)的檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)接觸配合的滑座，回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償步驟如下所述:
(1)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座移動(dòng)至梯形絲桿螺母需要檢測(cè)回程誤差的檢測(cè)點(diǎn)處，將檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)移動(dòng)至其滾輪與滑座接觸，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的滾輪與滑座的接觸點(diǎn)和此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值η I ;
(2)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)工作驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)，當(dāng)滑座壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值η2，并計(jì)算脈沖值η2與脈沖值nl的差值n3 ;
(3)將檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)從檢測(cè)點(diǎn)處移走，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座向前移動(dòng)越過(guò)檢測(cè)點(diǎn)一定距離，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使其反向工作，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)至檢測(cè)點(diǎn)處，移動(dòng)檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)使其滾輪與滑座接觸，接觸點(diǎn)與步驟(I)中接觸點(diǎn)為同一位置，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值n4 ；
(4)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)，當(dāng)滑座壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值n5，并計(jì)算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ；
(5)回程誤差Λ計(jì)算公式為Λ= (n3-n6) /B*L，其中B為步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程；
(6)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)梯形絲桿螺母改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)通過(guò)PLC控制器增加或減少回程誤差所對(duì)應(yīng)的脈沖值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0005]其進(jìn)一步特征在于，所述絲桿一側(cè)還設(shè)置有與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān);
所述PLC控制器連接觸摸顯示屏；
所述滑座下端刻有定位刻度。
[0006]采用本發(fā)明的方法后，可以方便地得出梯形絲桿回程誤差，根據(jù)回程誤差調(diào)節(jié)程序參數(shù)達(dá)到彌補(bǔ)誤差的作用，實(shí)現(xiàn)精確定位，無(wú)需其他機(jī)械裝置等，成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的裝置示意圖；
圖2為本發(fā)明檢測(cè)補(bǔ)償步驟流程示意圖；
圖3為本發(fā)明檢測(cè)點(diǎn)A處示意圖；
圖4為Q0_0 _CTRL示意圖；
圖5為使用本發(fā)明進(jìn)行物料取料放料示意圖；
圖6為自動(dòng)定位程序部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]見圖1，圖2，圖3所示，一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，將需要檢測(cè)的絲桿I連接步進(jìn)電機(jī)2的輸出端，步進(jìn)電機(jī)2輸入端通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3連接PLC控制器4，PLC控制器4連接觸摸顯示屏5，可以實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)，PLC控制器4采用西門子S7-200系列PLC作為控制器，S7-200系列PLC控制器本體PTO提供了應(yīng)用庫(kù)MAP SERVQ0.0和MAP SERV Q0.1，分別用于Q0.0和Q0.1的脈沖串輸出，MAP庫(kù)各個(gè)塊的功能簡(jiǎn)要介紹如下:Q0_X_CTRL，參數(shù)定義和控制；Q0_X_MoVeRelatiVe，執(zhí)行一次相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)；QO_X_MoveAbsolute，執(zhí)行一次絕對(duì)位移運(yùn)動(dòng)；QO_X_MoveVelocity，按預(yù)設(shè)速度運(yùn)動(dòng)；Q0_X_Home,尋找參考點(diǎn)位置，Q0_X_Stop,停止運(yùn)動(dòng)；編程調(diào)試時(shí)，首先編寫手動(dòng)程序?qū)C(jī)械手X軸進(jìn)行定位移動(dòng)，X軸的傳動(dòng)由梯形絲桿螺母帶動(dòng)，在Q0_0 _CTRL中定義X軸當(dāng)前位置C-Pos對(duì)應(yīng)脈沖值存在VD1000中，具體見圖4所示，觸摸顯示屏實(shí)時(shí)顯示VD1000中的脈沖值，將需要檢測(cè)的每個(gè)X軸的坐標(biāo)位置記錄下來(lái)；
在絲桿I 一側(cè)安裝可滑動(dòng)的檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6，絲桿I端部還設(shè)置有與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān)7，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)、原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān)7分別電控連接PLC控制器4，其中檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6常開觸點(diǎn)連接PLC控制器4的輸入口 I1.0，在梯形絲桿螺母上安裝與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6接觸配合的滑座8，滑座8上刻有刻度，精度為1mm，設(shè)梯形絲桿螺母從右往左移動(dòng)方向?yàn)檎蛞苿?dòng)，回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償步驟如下:
Cl)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)2工作驅(qū)動(dòng)滑座8移動(dòng)至梯形絲桿螺母需要檢測(cè)回程誤差的檢測(cè)點(diǎn)A處，移動(dòng)檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6使其滾輪與滑座8接觸，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6的滾輪與滑座8的接觸點(diǎn)和此時(shí)PLC控制器4輸出的脈沖值nl，脈沖值nl存于VD1000 ；
(2)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)2工作驅(qū)動(dòng)滑座8反向移動(dòng)，當(dāng)滑座8壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，輸入口 I1.0有信號(hào)時(shí)調(diào)用Q0_0_Stop，讓X軸停止運(yùn)動(dòng)，即檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6控制步進(jìn)電機(jī)2停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器4輸出的脈沖值n2，脈沖值n2存于VD1000，并計(jì)算脈沖值n2與脈沖值nl的差值n3 ；
(3)將檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6從檢測(cè)點(diǎn)A處移走，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)2工作驅(qū)動(dòng)滑座8正向移動(dòng)越過(guò)檢測(cè)點(diǎn)A—定距離，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2使其反向工作，步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)滑座8從左向右，即反向移動(dòng)至檢測(cè)點(diǎn)A處，移動(dòng)檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6使其的滾輪與滑座8接觸，接觸點(diǎn)與步驟(I)中接觸點(diǎn)為同一點(diǎn)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄此時(shí)PLC控制器4輸出的脈沖值n4，脈沖值n4存于VDlOOO ；
(4)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)2繼續(xù)工作驅(qū)動(dòng)滑座8反向移動(dòng)，當(dāng)滑座8壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)6控制步進(jìn)電機(jī)2停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器4輸出的脈沖值n5，脈沖值n5存于VD1000，并計(jì)算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ；
(5)回程誤差Λ計(jì)算公式為Λ= (n3-n6)/B*L，其中B為步進(jìn)電機(jī)2每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程；
(6)步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)梯形絲桿螺母改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)通過(guò)PLC控制器4增加或減少回程誤差所對(duì)應(yīng)的脈沖值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償；具體補(bǔ)償方法如下所述:設(shè)右側(cè)的原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān)7作為坐標(biāo)原點(diǎn)，從右往左移動(dòng)方向?yàn)檎蛞苿?dòng)，從左往右移動(dòng)方向?yàn)榉聪蛞苿?dòng)，如果某一點(diǎn)M處對(duì)應(yīng)脈沖值為NI，回程誤差的對(duì)應(yīng)脈沖值為N2，從正向切換到反向運(yùn)動(dòng)移至M點(diǎn)時(shí)，通過(guò)PLC控制器設(shè)定的脈沖值為(N1-N2)，從反向切換到正向運(yùn)動(dòng)移至M點(diǎn)時(shí)，通過(guò)PLC控制器設(shè)定的脈沖值為(N1+N2)。
[0009]下面具體舉例說(shuō)明:見圖5，圖6所示，絲桿螺母需從坐標(biāo)原點(diǎn)移至物料站9取料，再返回二號(hào)倉(cāng)位B點(diǎn)放料，以右側(cè)原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān)7處為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得二號(hào)倉(cāng)位B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖值為18600，在正向切換到反向運(yùn)行時(shí)設(shè)定存儲(chǔ)位X軸坐標(biāo)VD500值為18600-100=18500，反向多退回100脈沖的位置以彌補(bǔ)回程誤差。如果是由反向切換到正向，則 VD500 應(yīng)設(shè)定為 18600+100=18700。
[0010]這邊只是說(shuō)明了 X軸向上的回程誤差的檢測(cè)補(bǔ)償，與X軸垂直的Z軸同樣可以采用上述方法實(shí)現(xiàn)，圖6中有Z軸自動(dòng)定位程序部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征在于，將需要檢測(cè)的絲桿連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端，步進(jìn)電機(jī)輸入端通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動(dòng)的檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)接觸配合的滑座，回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償步驟如下所述: (1)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座移動(dòng)至梯形絲桿螺母需要檢測(cè)回程誤差的檢測(cè)點(diǎn)處，將檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)移動(dòng)至其滾輪與滑座接觸，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的滾輪與滑座的接觸點(diǎn)和此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值η I ; (2)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)工作驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)，當(dāng)滑座壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值η2，并計(jì)算脈沖值η2與脈沖值nl的差值n3 ; (3)將檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)從檢測(cè)點(diǎn)處移走，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座向前移動(dòng)越過(guò)檢測(cè)點(diǎn)一定距離，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使其反向工作，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)至檢測(cè)點(diǎn)處，移動(dòng)檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)使其滾輪與滑座接觸，接觸點(diǎn)與步驟(I)中接觸點(diǎn)為同一位置，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片不處于壓下的臨界點(diǎn)，觸點(diǎn)開關(guān)不閉合，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值n4 ； (4)啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)滑座反向移動(dòng)，當(dāng)滑座壓下檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作簧片使觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)停止工作，記錄此時(shí)PLC控制器輸出的脈沖值n5，并計(jì)算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ； (5)回程誤差Λ計(jì)算公式為Λ= (n3-n6) /B*L，其中B為步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程； (6)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)梯形絲桿螺母改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)通過(guò)PLC控制器增加或減少回程誤差所對(duì)應(yīng)的脈沖值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征在于，所述絲桿一側(cè)還設(shè)置有與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)定位微動(dòng)開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征在于，所述PLC控制器連接觸摸顯示屏。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征在于，所述滑座下端刻有定位刻度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及梯形絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)的回程誤差技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償方法，其能夠方便地檢測(cè)出回程誤差，并根據(jù)回程誤差調(diào)節(jié)程序參數(shù)達(dá)到彌補(bǔ)誤差的作用，實(shí)現(xiàn)精確定位，成本低，將需要檢測(cè)的絲桿連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端，步進(jìn)電機(jī)輸入端通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動(dòng)的檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)，檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)接觸配合的滑座，然后開始回程誤差檢測(cè)補(bǔ)償步驟。
【IPC分類】F16H25/20, G05B19/05
【公開號(hào)】CN105045199
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510339652
【發(fā)明人】劉媛媛, 馮宏偉
【申請(qǐng)人】無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月18日