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    二維補償技術,精準定位的關鍵

    時間:2023-08-04 09:50:16來源:雅科貝思精密機電(上海)有限公司

    導語:?在運動控制中,精度(Accuracy)也稱絕對精度,是指在特定維度下到達指令位置的準確性。通常需要測量全行程內多點的誤差,統計上使用P-V、P-P或3σ統計方式作為考量。

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      在運動控制中,精度(Accuracy)也稱絕對精度,是指在特定維度下到達指令位置的準確性。通常需要測量全行程內多點的誤差,統計上使用P-V、P-P或3σ統計方式作為考量。

      01、絕對精度和重復精度

      提高絕對精度是一項十分困難且成本高昂的工作,但提高重復定位精度,并在控制器層面進行合理應用,是一種高效且常見的方法。

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    絕對精度和重復精度

      二維精度通常指運動平臺在X軸和Y軸兩個坐標系中的準確性和穩定性。它取決于運動平臺自身的機械性能、反饋系統和驅動系統。要測量二維絕對精度數據,需要使用更可靠的二維量測方法。盡管驅控系統可以提供直觀的二維反饋數據,但反饋數據和精度是兩個不同的概念。

      下圖用X和Y坐標軸的偏差來表示二維精度:

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    二維誤差

      02、二維誤差的來源

      組成X軸和Y軸各自定位誤差(重復定位精度)是二維精度最容易理解的來源。然而,二維精度的產生遠大于此。X軸和Y軸的垂直性對二維誤差的大小上起著至關重要的作用;同時,X軸和Y軸的直線度也會影響到垂直軸的定位精度;每個軸的偏擺、俯仰、翻滾誤差不僅影響定位,還會帶來阿貝誤差,進而影響最終的定位精度。為了簡化從兩個一維軸性能到二維誤差的推導過程,我們需要應用困難的理論公式。

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    二維誤差部分來源分析

      若要實現良好的定位,一種方式是采用精度更高的位置反饋進行位置閉環運算,但這種方式成本高且難度極大;另一種相對經濟可行的方式是使用精確的測量方法來測試可重復的二維誤差,并在運動控制器中進行實時位置補償。

      03、雅科貝思二維補償

      雅科貝思提供多種二維補償的驅控方案,運動控制器的二維補償方案在雅科貝思已經得到了實際驗證。

      第二代補償方式操作簡便、穩定可靠,并且通過一次差值的方式在中間位置基本滿足了大多數二維補償的應用需求。

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    二維補償程序前段

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    二維補償程序后段

      04、二維誤差標定

      對于二維誤差的標定,核心是使用二維精度更高的反饋或樣品進行坐標標定。使用二維編碼器反饋是一種成本相對較高的方案,其核心是高精度的二維光柵,且大面型的反饋也很難找到。除了機床應用外,HEIDEHAIN提供的KGM平面光柵系統也可用于精密平臺誤差標定。

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    平面光柵(資料來源:海德漢)

      另外,通過使用其他高精度標定板并結合相機,也可以實現誤差值的標定。根據標定點數量不同,標定出二維點陣的位置誤差,并寫入補償表中,從而實現動態補償。

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    標定板標定二維精度

      綜上所述,雅科貝思提供高精度運動平臺,并為客戶提供精確的定位解決方案。無論在半導體、光學、檢測等領域,我們都秉承以客戶需求為中心,為客戶提供滿意的高精度定位解決方案。

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