← Back to Home

Draaitafelbesturing

PROTOTYPE

Taak :

Meten van de ruimtelijke vorm van een werkstuk geplaatst op een draaitafel met een coördinatenmeetmachine met taster, zodat de draaitafel met een opgegeven hoekwaarde draait op commando's van de coördinatenmeetmachine.

Werking :

Gerealiseerd met een DSPIC33EP32MC202-microcontroller. De servomotor draait de hoofdspil via een 1/80 reductiekast. Er is een incrementele encoder op de motoras (A, B, indexsignalen), die 4500 pulsen per 1 motoromwenteling plus 1 indexsignaal geeft. Dit is 360.000 pulsen/1 tafelomwenteling (0,001° resolutie, 4500 x 80 = 360.000).

De servomotor verwacht de volgende signalen voor rotatie :

  • DIR-signaal, selectie van draairichting
  • STEP-signaal (hoewel dit geen stappenmotor is !!), dat de hoofdspil een bepaalde hoeveelheid draait.

Als start-"hypothese" draait zo'n puls de spil 0,001°, en voor elke STEP-puls wordt een incrementele uitgangspuls gegenereerd op de incrementele encoder op de motoras. (Dit zorgt voor de terugkoppeling, waardoor een closed-loop regeling kan worden gerealiseerd). Vanwege de mechanische structuur en traagheid van het systeem kan het slechts tot een opgegeven (gemeten) snelheid worden versneld; boven deze snelheid worden de inkomende "stap"-pulsen niet onmiddellijk uitgevoerd, maar slaat de servomotorelektronica ze op en voert ze pas later uit. Zo ontstaat er een slip, een vertraging, die wordt aangegeven door het verschil tussen het aantal afgegeven pulsen en het aantal inkomende incrementele pulsen (evenredig met de werkelijke draaihoek). (Het aantal incr. imp. zal kleiner zijn!) De servomotor moet zo worden bestuurd dat deze slipwaarde een vooraf bepaald niveau niet overschrijdt!

OPNAME REFERENTIEPUNT :

Voor de eigenlijke bewerkingen moet de hoofdspil op het referentiepunt (nulpunt) worden ingesteld.

Implementatie :

Aan de rand van de hoofdspil bevindt zich een "nulpunt/referentiepunt" positionerings-"pen", die tijdens rotatie, wanneer deze de inductieve sensor op de stator bereikt, een signaal genereert dat we het kruipsignaal noemen, omdat als dit signaal binnenkomt, de initiële snelle rotatie overschakelt naar een langzame kruiprotatie. Vanwege de reductiekast (1/80 ?) komt het indexsignaal van de incrementele encoder binnen max. een paar graden na aankomst van het signaal binnen. Dit, gecorrigeerd met een offsetwaarde (vanwege de mechanische structuur), duidt de referentie of het nulpunt aan, tot waar de besturing de hoofdspil nog draait.

Tellen van INCREMENTELE pulsen :

Met QEI - quadrature encoder interface, die de QEA, QEB en IND signalen van de incrementele encoder ontvangt en de pulsen telt met een 32-bits op/neer teller! (Het indexsignaal is nodig om naar de ref. positie te gaan!) Bij het opnemen van het referentiepunt moet het indexsignaal (IND) worden gebruikt.

Realisatie :

De PIC telt de incrementele signalen, detecteert de aankomst van het indexsignaal, ontvangt commando's van de tablet (Android OS), voert deze uit en bestuurt het "stappen", versnellen, vertragen en continu bewegen van de servomotor totdat de opgegeven incrementele positie is bereikt. Daarna wacht hij op het volgende commando. Tijdens beweging stuurt hij continu de huidige positiegegevens (hoekwaarde, 0,001° nauwkeurigheid!) naar de tablet, die deze weergeeft.


© 2026 DevProt Engineering