新代控制器背隙补偿功能设定说明_客服版V1.4Beta.doc

1. 前言床台常因機構摩擦力關係，在不同進給速度停止時，馬達與床台的相對位置會有所差異。有別於齒節誤差為固定值，此誤差與進給速度約成指數型關係(如下圖)。為此新代背隙補償概念是透過簡易參數量測，來預測此曲線走勢，並依此曲線根據不同運動狀況給與適當的補償量，以達到床台定位精度的改善。2. 背隙補償參數說明參數編號說 明範圍單位預設值修改後何時有效影 響 範 圍12211236啟動背隙補償功能01-0按Reset鍵對應伺服軸l 此參數決定啟動背隙補償功能與否。0：關閉；1：啟用。參數編號說 明範圍單位預設值修改後何時有效影 響 範 圍12411256G00背隙補償量-999999999999BLU0按Reset鍵對應伺服軸l 此參數代表床台在高速(F3000)條件下，分別從正負方向往定點(同一機械座標)移動，停止時床台的位置差異量。參數編號說 明範圍單位預設值修改後何時有效影 響 範 圍12611276G01背隙補償量-999999999999BLU0按Reset鍵對應伺服軸l 此參數代表床台在低速(F10)條件下，分別從正負方向往定點(同一機械座標)移動，停止時床台的位置差異量。參數編號說 明範圍單位預設值修改後何時有效影 響 範 圍12811296背隙臨界速度03000mm/min0按Reset鍵對應伺服軸l 如下圖所示，因應床台背隙實際表現情況，控制器送出的背隙補償量與速度的關係曲線亦為指數型關係，此參數將可用來決定此補償曲線的收斂速度。設定值越大，補償量隨速度提升而減少的收斂速度越慢。參數編號說 明範圍單位預設值修改後何時有效影 響 範 圍14011416機構補償時間常數060000ms0按Reset鍵對應伺服軸l 控制器機構補償量(背隙、齒節與溫升補償)是以指數型曲線送出，此參數可用來決定指數型曲線的時間常數。設定值越小補償所需修正時間短，但易造成機台抖動，參考建議值為10ms。3. 背隙補償參數量測步驟(X軸為例)l Step1：在完成齒節補償條件下，關閉背隙與尖角補償(背隙Pr1221、Pr1241、Pr1261、Pr1281；尖角Pr1361、Pr1441)。n PS：首次執行背隙補償參數量測實驗，在一開機執行”循原點”時，Pr124x及Pr126x必須為0，否則會造成之後控制器背隙補償量計算錯誤。l Step2：如下圖完成千分表架設(請參閱備註5.4千分表相關事項)。l Step3：載入附件範例程式，由低速至高速進行背隙補償參數量測實驗，並依序將各速度對應的背隙數值填入下表補償前的對應空格中。X軸背隙Y軸背隙Z軸背隙補償前補償後補償前補償後補償前補償後F10F100F250F800F1500G00l Step4：分別將上表補償前F10的背隙數值填入Pr1261(G01背隙補償量)，G00的背隙數值填入Pr1241(G00背隙補償量)。l Step5：根據G1及G0背隙差值，概估其下降63%左右所對應的速度，填入Pr1281(背隙臨界速度)，並開啟背隙補償(Pr1221=1)。l Step6：再次執行背隙補償參數量測實驗，並依序將各速度對應的背隙數值，填入上表補償後的對應空格中，以驗證補償成效。4. Q & AQ1：如何估測合適的背隙臨界速度？Ans：假設G1平均背隙為23um、G0平均背隙為12um，且實驗所得背隙走勢如下圖所示。因此高低速背隙差為11um(G1平均背隙-G0平均背隙)，估測其下降63%的背隙量約為16um (G1平均背隙 - 0.63x高低速背隙差)，對照背隙速度走勢可得背隙臨界速度約為400mm/min。Q2：於驗證背隙補償成效時，發現中速段補償成效不佳，應當如何進行調整？Ans：假設補償量過大，建議將背隙臨界速度(Pr1281)調小，加速背隙修正量收斂速度；反之則調大背隙臨界速度，減緩背隙修正量收斂速度。Q3：針對線軌機台，背隙表現通常與進給速度無關，此時背隙補償參數應如何決定？Ans：目前實驗數據顯示，線軌背隙物理特性不同於硬軌，因此補償流程修正如下l Step1：參閱上述背隙補償參數量測步驟，僅需取得G00背隙即可。l Step2：將G00的背隙數值填入Pr124x(G00背隙補償量)。l Step3：設定Pr128x(背隙臨界速度)為2000mm/min。l Step4：進行循圓測試，將所得循圓背隙填入Pr126x(G01背隙補償量)。5. 備註5.1. 背隙補償參數量測實驗程式說明(X軸為例)Setp1：移動床台至X負方向。Setp2：以實驗所需速度移動床台回X軸機械點。Setp3：背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄。Setp4：提升主軸。Setp5：移動床台至X正方向。Setp6：以實驗所需速度移動床台回X軸機械點。Setp7：下降主軸。Setp8：背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄。Step9：根據歸零點與結束點所記錄千分表數值，取得此時床台背隙量。5.2. 範例程式/ F10背隙實驗G54G90G1;X-10.F500;G4X0.5;X0.F10;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸X10.F500;G4X0.5;X0.F10;G4X0.5;Z0.F500;/ 快速降低主軸M00; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄/ F100背隙實驗X-10.F500;G4X0.5;X0.F100;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸X10.F500;G4X0.5;X0.F100;G4X0.5;Z0.F500;/ 快速降低主軸M00; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄/ F250背隙實驗X-10.F500;G4X0.5;X0.F250;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸X10.F500;G4X0.5;X0.F250;G4X0.5;Z0.F500;/ 快速降低主軸M00; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄/ F800背隙實驗X-20.F500;G4X0.5;X0.F800;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸X20.F500;G4X0.5;X0.F800;G4X0.5;Z0.F500;/ 快速降低主軸M00; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄/ F1500背隙實驗X-20.F500;G4X0.5;X0.F1500;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸X20.F500;G4X0.5;X0.F1500;G4X0.5;Z0.F500;/ 快速降低主軸M00; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄/ G00背隙實驗G01X-20.F500;G4X0.5;G00X0.;M00;/ 背隙實驗歸零點，觀察千分錶數值並做紀錄G01Z-30.F500;G4X0.5;/ 快速提升主軸G01X20.F500;G4X0.5;G01X0.F3000;G4X0.5;G00Z0.;/ 快速降低主軸M30; / 背隙實驗結束點，觀察千分錶數值並做紀錄5.3. 有效版本Version 10.111.34。5.4. 千分表相關事項5.4.1. 注意事項n 千分表探針頭請勿以板金及非光滑面作為接觸點。n 直線背隙測試中，當機台停止於歸零點時，僅需單純紀錄千分表數值即可，而不要再去旋轉千分表刻度轉盤，以強迫指針回至零點。n 倘若機構組裝不佳，出現幽蚓現像，此時千分表架設位置不同，將會得