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

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測補償方法，其能夠方便地檢測出回程誤差，并根據(jù)回程誤差調(diào)節(jié)程序參數(shù)達到彌補誤差的作用，實現(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補償方法，其特征在于，將需要檢測的絲桿連接步進電機的輸出端，步進電機輸入端通過步進電機驅(qū)動器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動的檢測微動開關(guān)，檢測微動開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測微動開關(guān)接觸配合的滑座，回程誤差檢測補償步驟如下所述:
(1)啟動步進電機正向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座移動至梯形絲桿螺母需要檢測回程誤差的檢測點處，將檢測微動開關(guān)移動至其滾輪與滑座接觸，檢測微動開關(guān)的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄檢測微動開關(guān)的滾輪與滑座的接觸點和此時PLC控制器輸出的脈沖值η I ;
(2)啟動步進電機反向運行，步進電機繼續(xù)工作驅(qū)動滑座反向移動，當(dāng)滑座壓下檢測微動開關(guān)的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，檢測微動開關(guān)控制步進電機停止工作，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值η2，并計算脈沖值η2與脈沖值nl的差值n3 ;
(3)將檢測微動開關(guān)從檢測點處移走，啟動步進電機正向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座向前移動越過檢測點一定距離，然后啟動步進電機使其反向工作，步進電機驅(qū)動滑座反向移動至檢測點處，移動檢測微動開關(guān)使其滾輪與滑座接觸，接觸點與步驟(I)中接觸點為同一位置，檢測微動開關(guān)的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值n4 ；
(4)啟動步進電機反向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座反向移動，當(dāng)滑座壓下檢測微動開關(guān)的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，檢測微動開關(guān)控制步進電機停止工作，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值n5，并計算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ；
(5)回程誤差Λ計算公式為Λ= (n3-n6) /B*L，其中B為步進電機每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程；
(6)步進電機驅(qū)動梯形絲桿螺母改變運動方向時通過PLC控制器增加或減少回程誤差所對應(yīng)的脈沖值來進行補償。
[0005]其進一步特征在于，所述絲桿一側(cè)還設(shè)置有與檢測微動開關(guān)對應(yīng)的原點定位微動開關(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)達到彌補誤差的作用，實現(xiàn)精確定位，無需其他機械裝置等，成本低。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明方法實現(xiàn)的裝置示意圖；
圖2為本發(fā)明檢測補償步驟流程示意圖；
圖3為本發(fā)明檢測點A處示意圖；
圖4為Q0_0 _CTRL示意圖；
圖5為使用本發(fā)明進行物料取料放料示意圖；
圖6為自動定位程序部分示意圖。
【具體實施方式】
[0008]見圖1，圖2，圖3所示，一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測補償方法，將需要檢測的絲桿I連接步進電機2的輸出端，步進電機2輸入端通過步進電機驅(qū)動器3連接PLC控制器4，PLC控制器4連接觸摸顯示屏5，可以實時顯示狀態(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庫各個塊的功能簡要介紹如下:Q0_X_CTRL，參數(shù)定義和控制；Q0_X_MoVeRelatiVe，執(zhí)行一次相對位移運動；QO_X_MoveAbsolute，執(zhí)行一次絕對位移運動；QO_X_MoveVelocity，按預(yù)設(shè)速度運動；Q0_X_Home,尋找參考點位置，Q0_X_Stop,停止運動；編程調(diào)試時，首先編寫手動程序?qū)C械手X軸進行定位移動，X軸的傳動由梯形絲桿螺母帶動，在Q0_0 _CTRL中定義X軸當(dāng)前位置C-Pos對應(yīng)脈沖值存在VD1000中，具體見圖4所示，觸摸顯示屏實時顯示VD1000中的脈沖值，將需要檢測的每個X軸的坐標位置記錄下來；
在絲桿I 一側(cè)安裝可滑動的檢測微動開關(guān)6，絲桿I端部還設(shè)置有與檢測微動開關(guān)6對應(yīng)的原點定位微動開關(guān)7，檢測微動開關(guān)、原點定位微動開關(guān)7分別電控連接PLC控制器4，其中檢測微動開關(guān)6常開觸點連接PLC控制器4的輸入口 I1.0，在梯形絲桿螺母上安裝與檢測微動開關(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方向為正向移動，回程誤差檢測補償步驟如下:
Cl)啟動步進電機2正向運行，步進電機2工作驅(qū)動滑座8移動至梯形絲桿螺母需要檢測回程誤差的檢測點A處，移動檢測微動開關(guān)6使其滾輪與滑座8接觸，檢測微動開關(guān)6的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄檢測微動開關(guān)6的滾輪與滑座8的接觸點和此時PLC控制器4輸出的脈沖值nl，脈沖值nl存于VD1000 ；
(2)啟動步進電機2反向運行，步進電機2工作驅(qū)動滑座8反向移動，當(dāng)滑座8壓下檢測微動開關(guān)的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，輸入口 I1.0有信號時調(diào)用Q0_0_Stop，讓X軸停止運動，即檢測微動開關(guān)6控制步進電機2停止工作，記錄此時PLC控制器4輸出的脈沖值n2，脈沖值n2存于VD1000，并計算脈沖值n2與脈沖值nl的差值n3 ；
(3)將檢測微動開關(guān)6從檢測點A處移走，啟動步進電機2正向運行，步進電機2工作驅(qū)動滑座8正向移動越過檢測點A—定距離，然后啟動步進電機2使其反向工作，步進電機2驅(qū)動滑座8從左向右，即反向移動至檢測點A處，移動檢測微動開關(guān)6使其的滾輪與滑座8接觸，接觸點與步驟(I)中接觸點為同一點，檢測微動開關(guān)6的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄此時PLC控制器4輸出的脈沖值n4，脈沖值n4存于VDlOOO ；
(4)啟動步進電機2反向運行，步進電機2繼續(xù)工作驅(qū)動滑座8反向移動，當(dāng)滑座8壓下檢測微動開關(guān)6的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，檢測微動開關(guān)6控制步進電機2停止工作，記錄此時PLC控制器4輸出的脈沖值n5，脈沖值n5存于VD1000，并計算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ；
(5)回程誤差Λ計算公式為Λ= (n3-n6)/B*L，其中B為步進電機2每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程；
(6)步進電機2驅(qū)動梯形絲桿螺母改變運動方向時通過PLC控制器4增加或減少回程誤差所對應(yīng)的脈沖值來進行補償；具體補償方法如下所述:設(shè)右側(cè)的原點定位微動開關(guān)7作為坐標原點，從右往左移動方向為正向移動，從左往右移動方向為反向移動，如果某一點M處對應(yīng)脈沖值為NI，回程誤差的對應(yīng)脈沖值為N2，從正向切換到反向運動移至M點時，通過PLC控制器設(shè)定的脈沖值為(N1-N2)，從反向切換到正向運動移至M點時，通過PLC控制器設(shè)定的脈沖值為(N1+N2)。
[0009]下面具體舉例說明:見圖5，圖6所示，絲桿螺母需從坐標原點移至物料站9取料，再返回二號倉位B點放料，以右側(cè)原點定位微動開關(guān)7處為坐標原點，測得二號倉位B點對應(yīng)的脈沖值為18600，在正向切換到反向運行時設(shè)定存儲位X軸坐標VD500值為18600-100=18500，反向多退回100脈沖的位置以彌補回程誤差。如果是由反向切換到正向，則 VD500 應(yīng)設(shè)定為 18600+100=18700。
[0010]這邊只是說明了 X軸向上的回程誤差的檢測補償，與X軸垂直的Z軸同樣可以采用上述方法實現(xiàn)，圖6中有Z軸自動定位程序部分。
【主權(quán)項】
1.一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測補償方法，其特征在于，將需要檢測的絲桿連接步進電機的輸出端，步進電機輸入端通過步進電機驅(qū)動器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動的檢測微動開關(guān)，檢測微動開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測微動開關(guān)接觸配合的滑座，回程誤差檢測補償步驟如下所述: (1)啟動步進電機正向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座移動至梯形絲桿螺母需要檢測回程誤差的檢測點處，將檢測微動開關(guān)移動至其滾輪與滑座接觸，檢測微動開關(guān)的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄檢測微動開關(guān)的滾輪與滑座的接觸點和此時PLC控制器輸出的脈沖值η I ; (2)啟動步進電機反向運行，步進電機繼續(xù)工作驅(qū)動滑座反向移動，當(dāng)滑座壓下檢測微動開關(guān)的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，檢測微動開關(guān)控制步進電機停止工作，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值η2，并計算脈沖值η2與脈沖值nl的差值n3 ; (3)將檢測微動開關(guān)從檢測點處移走，啟動步進電機正向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座向前移動越過檢測點一定距離，然后啟動步進電機使其反向工作，步進電機驅(qū)動滑座反向移動至檢測點處，移動檢測微動開關(guān)使其滾輪與滑座接觸，接觸點與步驟(I)中接觸點為同一位置，檢測微動開關(guān)的動作簧片不處于壓下的臨界點，觸點開關(guān)不閉合，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值n4 ； (4)啟動步進電機反向運行，步進電機工作驅(qū)動滑座反向移動，當(dāng)滑座壓下檢測微動開關(guān)的動作簧片使觸點開關(guān)閉合時，檢測微動開關(guān)控制步進電機停止工作，記錄此時PLC控制器輸出的脈沖值n5，并計算脈沖值n5與脈沖值n4的差值n6 ； (5)回程誤差Λ計算公式為Λ= (n3-n6) /B*L，其中B為步進電機每轉(zhuǎn)步數(shù)，L為絲桿導(dǎo)程； (6)步進電機驅(qū)動梯形絲桿螺母改變運動方向時通過PLC控制器增加或減少回程誤差所對應(yīng)的脈沖值來進行補償。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補償方法，其特征在于，所述絲桿一側(cè)還設(shè)置有與檢測微動開關(guān)對應(yīng)的原點定位微動開關(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補償方法，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補償方法，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傳動的回程誤差技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測補償方法，一種基于PLC的絲桿回程誤差檢測補償方法，其能夠方便地檢測出回程誤差，并根據(jù)回程誤差調(diào)節(jié)程序參數(shù)達到彌補誤差的作用，實現(xiàn)精確定位，成本低，將需要檢測的絲桿連接步進電機的輸出端，步進電機輸入端通過步進電機驅(qū)動器連接PLC控制器，在絲桿一側(cè)安裝可滑動的檢測微動開關(guān)，檢測微動開關(guān)電控連接PLC控制器，在絲桿螺母上安裝與檢測微動開關(guān)接觸配合的滑座，然后開始回程誤差檢測補償步驟。
【IPC分類】F16H25/20, G05B19/05
【公開號】CN105045199
【申請?zhí)枴緾N201510339652
【發(fā)明人】劉媛媛, 馮宏偉
【申請人】無錫科技職業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月18日