伺服的電子凸輪有什么?如何使用?

在傳統(tǒng)機(jī)械裡，軸與軸之間是靠機(jī)構(gòu)來傳動的，例如下圖所示，主／從軸間以一條 平皮帶 相連，當(dāng)主軸開始轉(zhuǎn)動，從軸也一起轉(zhuǎn)動！假設(shè)主／從軸的輪徑相同，并在輪上都做一個?標(biāo)記，初始的位置都在正上方．經(jīng)過一段時間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于皮帶的打滑，主／從軸輪徑誤差等諸多因素，發(fā)現(xiàn)主／從軸上的標(biāo)記?位置不一樣了！表示主軸與從軸的相位偏移了！

圖（一）平皮帶傳動 發(fā)生相位偏移

如果只是單純用來傳輸動力（例如引擎中的發(fā)電機(jī)皮帶），相位的偏移并無關(guān)係；但若做為同步的控制（例如引擎中控制汽門，曲軸與點(diǎn)火時機(jī)的皮帶），就會發(fā)生問題！以機(jī)構(gòu)而言，要避免相位偏移，可 以把一般的皮帶換成正時皮帶（Timing Belt）跟齒輪！如下圖所示，即使長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，主／從軸的相位都能維持一致！就是彼此達(dá)到同步狀態(tài)！

圖（二）正時皮帶可維持相位同步

講了這麼多，終于可以進(jìn)入正題了！如果把上述的機(jī)械傳動改成 伺服的電子凸輪，效果會是如何呢？如下圖三，我們將皮帶拆除，用編碼器採集主軸的位置，以A/B相脈波的方式傳給伺服，伺服以直線的電子凸輪來驅(qū)動從軸做跟隨：

圖（三）將皮帶傳動改成伺服電子凸輪－發(fā)生偏移

實(shí)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相位發(fā)生了偏移，因?yàn)榫幋a器的脈波受到干擾，而且會隨時間累積，造成偏移愈趨明顯！而脈波干擾是很難完全抑制的，在工廠多變的環(huán)境下，不論配線如何講究，脈波偏差總會發(fā)生，只是時間早晚的問題！因此，單純以編碼器脈波驅(qū)動電子凸輪，無法達(dá)到正時皮帶的同步效果，頂多是平皮帶的效果而已！

那麼該怎麼改善呢？其實(shí)我們可以效法正時皮帶，因?yàn)樗菐ВX＂的，所以不會滑動造成累積誤差！那我們就用一個假想的＂齒＂來模彷它！并把齒的寬度（就是齒與齒的距離）定義清楚，這樣就可以造出一個虛擬的 正時皮帶，就是所謂的”同步軸”！這個＂齒＂可以用主軸上任何一個週期性出現(xiàn)的信號（或編碼器的Ｚ）來表示，如下圖：

圖（四）使用同步軸－避免相位偏移

在主軸上安裝一個標(biāo)記當(dāng)作＂齒＂，并用感測器將信號讀進(jìn)伺服的ＤＩ，再根據(jù)編碼器的型號 得知主軸轉(zhuǎn)一圈應(yīng)該會有 Ｒ 個脈波．由于一圈只有一個齒，所以齒的寬度就是Ｒ（單位是主軸的脈波）．如此，只要伺服每感測到一個＂齒＂，就知道應(yīng)該要收到Ｒ個脈波，如果數(shù)量不對，就可加以補(bǔ)償，讓脈波總數(shù)一直跟齒數(shù)維持正確的關(guān)係，如此便可讓主／從軸的相位永不偏移，保持同步！這功能在臺達(dá) ASD-A2 與 ASD-M-R 伺服裡都已具備，在凸輪的主軸來源 P5-88.Y 裡，選擇 實(shí)體脈波 相當(dāng)于使用 平皮帶；選用 同步軸 就相當(dāng)于使用 正時皮帶，非常方便！設(shè)定方式請參考 A2凸輪 同步軸的 設(shè)定方法！

注：克服凸輪主軸脈波漏失 還有其他方法，例如：

１，採用虛擬主軸 不會漏脈波，但是主軸也必須使用伺服馬達(dá)，無法採用一般馬達(dá)外加編碼器的方式！

２，利用凸輪對位 雖然可以做到，但通常會保留給 從軸的修正使用，因?yàn)閺妮S的誤差補(bǔ)償會用到！

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審核編輯 ：李倩