Styring av roterende bord

Måling av den romlige formen til et arbeidsstykke plassert på et roterende bord med en koordinatmålemaskin med berøringssonde, slik at det roterende bordet roterer med en angitt vinkelverdi på kommandoer fra koordinatmålemaskinen.

Implementert med en DSPIC33EP32MC202 mikrokontroller. Servomotoren roterer hovedspindelen gjennom et 1/80 reduksjonsgir. Det er en inkrementell enkoder på motorakselen (A, B, indeks-signaler), som gir 4500 pulser per 1 motoromdreining pluss 1 indeks-signal. Dette er 360 000 pulser/1 bordomdreining (0,001° oppløsning, 4500 x 80 = 360 000).

• DIR-signal, valg av rotasjonsretning
• STEP-signal (selv om dette ikke er en trinnmotor !!), som roterer hovedspindelen en viss mengde.

Som en innledende "hypotese" roterer en slik puls spindelen med 0,001°, og for hver STEP-puls genereres en inkrementell utgangspuls på den inkrementelle enkoderen på motorakselen. (Dette gir tilbakekoblingen, slik at en lukket sløyfe-regulering kan realiseres). På grunn av systemets mekaniske struktur og treghet kan det bare akselereres opp til en angitt (målt) hastighet; over denne hastigheten utføres ikke de innkommende "trinn"-pulsene umiddelbart, men servomotorelektronikken lagrer dem og utfører dem først senere. Slik oppstår det et slipp, et etterslep, som indikeres av forskjellen mellom antall utstedte pulser og antall innkommende inkrementelle pulser (proporsjonalt med den faktiske rotasjonsvinkelen). (Antall incr. imp. vil være mindre!) Servomotoren må styres slik at denne slippverdien ikke overstiger et forhåndsdefinert nivå!

Før de faktiske arbeidsoperasjonene må hovedspindelen stilles til referansepunktet (nullpunktet).

Implementering :

På kanten av hovedspindelen er det en "nullpunkt/referansepunkt" posisjonerings-"pinne", som under rotasjon, når den når den induktive sensoren plassert på statoren, genererer et signal som vi kaller krypesignalet, fordi hvis dette signalet kommer, bytter den innledende raske rotasjonen til en sakte kryperotasjon. På grunn av reduksjonsgiret (1/80 ?) ankommer indeks-signalet fra den inkrementelle enkoderen innen maks. et par grader etter signalets ankomst. Dette, korrigert med en offset-verdi (på grunn av den mekaniske strukturen), angir referansen eller nullpunktet, frem til hvilket kontrollen roterer hovedspindelen.

Med QEI - quadrature encoder interface, som mottar QEA, QEB og IND signaler fra den inkrementelle enkoderen og teller pulsene med en 32-bits opp/ned teller! (Indeks-signalet er nødvendig for å gå til ref. posisjon!) Ved opptak av referansepunkt må indeks-signalet (IND) brukes.

PIC teller de inkrementelle signalene, oppdager ankomsten av indeks-signalet, mottar kommandoer fra nettbrettet (Android OS), utfører dem og styrer "trinn", akselerasjon, retardasjon og kontinuerlig bevegelse av servomotoren til den angitte inkrementelle posisjonen er nådd. Deretter venter den på neste kommando. Under bevegelse sender den kontinuerlig gjeldende posisjonsdata (vinkelverdi, 0,001° nøyaktighet!) til nettbrettet, som viser dem.