← Back to Home

Pyöröpöydän ohjaus

PROTOTYYPPI

Tehtävä :

Pyöröpöydälle asetetun työkappaleen tilamuodon mittaaminen koskettavalla koordinaattimittauskoneella siten, että pyöröpöytä kääntyy määritetyn kulma-arvon koordinaattimittauskoneen antamien komentojen perusteella.

Toiminta :

Toteutettu DSPIC33EP32MC202-mikrokontrollerilla. Servomoottori pyörittää pääkaraa 1/80 alennusvaihteen kautta. Moottorin akselilla on inkrementtianturi (A, B, indeksisignaalit), joka antaa 4500 pulssia per 1 moottorin kierros plus 1 indeksisignaali. Tämä on 360 000 pulssia/1 pöydän kierros (0,001° resoluutio, 4500 x 80 = 360 000).

Servomoottori odottaa seuraavia signaaleja pyörimiseen :

  • DIR-signaali, pyörimissuunnan valinta
  • STEP-signaali (vaikka tämä ei ole askelmoottori !!), joka kääntää pääkaraa jonkin verran.

Lähtökohtaisena "hypoteesina" tällainen pulssi kääntää karaa 0,001°, ja jokaista STEP-pulssia kohden moottorin akselilla oleva inkrementtianturi tuottaa yhden inkrementaalisen lähtöpulssin. (Tämä antaa takaisinkytkennän, jolloin voidaan toteuttaa suljetun silmukan säätö). Järjestelmän mekaanisen rakenteen ja hitauden vuoksi sitä voidaan kiihdyttää vain tiettyyn (mitattuun) nopeuteen asti; tämän nopeuden yläpuolella saapuvia "askellus"-pulsseja ei suoriteta heti, vaan servomoottorin elektroniikka tallentaa ne ja suorittaa ne vasta myöhemmin. Näin syntyy luisto (slip), viive, jota osoittaa annettujen pulssien määrän ja saapuvien inkrementaalisten pulssien määrän (verrannollinen todelliseen pyörimiskulmaan) välinen ero. (Inkr. imp. määrä on pienempi!) Servomoottoria on ohjattava siten, että tämä luistoarvo ei ylitä ennalta määritettyä tasoa!

REFERENSSIVPISTEEN TALLENNUS :

Ennen varsinaisia työvaiheita pääkara on asetettava referenssipisteeseen (nollapisteeseen).

Toteutus :

Pääkaran reunalla on "nollapiste/referenssipiste" paikoitus-"tappi", joka pyörimisen aikana, kun se saavuttaa staattorissa sijaitsevan induktiivisen anturin, tuottaa signaalin, jota kutsumme ryömintäsignaaliksi, koska jos tämä signaali saapuu, alkuperäinen nopea pyöriminen vaihtuu hitaaksi ryömintäpyörimiseksi. Alennusvaihteesta (1/80 ?) johtuen inkrementtianturin indeksisignaali saapuu maks. muutaman asteen sisällä signaalin saapumisesta. Tämä korjattuna offset-arvolla (mekaanisen rakenteen vuoksi) määrittää referenssi- tai nollapisteen, johon asti ohjaus vielä kääntää pääkaraa.

INKREMENTAALISTEN pulssien laskenta :

QEI - quadrature encoder interface -liitännällä, joka vastaanottaa inkrementtianturin QEA-, QEB- ja IND-signaalit ja laskee pulssit 32-bittisellä ylös/alas-laskurilla! (Indeksisignaalia tarvitaan ref. positioon ajamiseen!) Referenssipistettä tallennettaessa on käytettävä indeksisignaalia (IND).

Realisointi :

PIC laskee inkrementaaliset signaalit, havaitsee indeksisignaalin saapumisen, vastaanottaa komentoja tabletilta (Android OS), suorittaa ne ohjaten servomoottorin "askellusta", kiihdytystä, hidastusta ja jatkuvaa liikettä, kunnes määritetty inkrementaalinen sijainti on saavutettu. Sen jälkeen se odottaa seuraavaa komentoa. Liikkeen aikana se lähettää jatkuvasti nykyisen sijaintitiedon (kulmaarvo, 0,001° tarkkuus!) tabletille, joka näyttää sen.


© 2026 DevProt Engineering