Controle de mesa rotativa

Medição da forma espacial de uma peça colocada em uma mesa rotativa com uma máquina de medição por coordenadas de apalpação, de modo que a mesa rotativa gire em um valor angular especificado mediante comandos emitidos pela máquina de medição por coordenadas.

Implementado com um microcontrolador DSPIC33EP32MC202. O servomotor gira o fuso principal através de uma engrenagem de redução de 1/80. Há um encoder incremental no eixo do motor (sinais A, B, índice), que fornece 4500 pulsos por 1 rotação do motor mais 1 sinal de índice. Isso é 360.000 pulsos/1 rotação da mesa (resolução de 0,001°, 4500 x 80 = 360.000).

• Sinal DIR, seleção da direção de rotação
• Sinal STEP (embora este não seja um motor de passo !!), que gira o fuso principal em uma certa quantidade.

Como uma "hipótese" inicial, tal pulso gira o fuso em 0,001°, e para cada pulso STEP, um pulso de saída incremental é gerado no encoder incremental no eixo do motor. (Isso fornece o feedback, permitindo assim realizar um controle de malha fechada). Devido à estrutura mecânica e inércia do sistema, ele só pode ser acelerado até uma velocidade especificada (medida); acima desta velocidade, os pulsos de "passo" recebidos não são executados imediatamente, mas a eletrônica do servomotor os armazena e os executa apenas mais tarde. Assim, ocorre um deslizamento (slip), um atraso, que é indicado pela diferença entre o número de pulsos emitidos e o número de pulsos incrementais recebidos (proporcional ao ângulo de rotação real). (O número de imp. incr. será menor!) O servomotor deve ser controlado de forma que este valor de deslizamento não exceda um nível predefinido!

Antes das operações de trabalho reais, o fuso principal deve ser ajustado para o ponto de referência (ponto zero).

Implementação :

Na borda do fuso principal há um "pino" de posicionamento de "ponto zero/ponto de referência", que durante a rotação, ao atingir o sensor indutivo localizado no estator, gera um sinal que chamamos de sinal de marcha lenta, porque se este sinal chegar, a rotação rápida inicial muda para uma rotação lenta de marcha lenta. Devido à engrenagem de redução (1/80 ?), o sinal de índice do encoder incremental chega dentro de no máx. alguns graus após a chegada do sinal. Isso, corrigido por um valor de offset (devido à estrutura mecânica), designa a referência ou ponto zero, até o qual o controle ainda gira o fuso principal.

Com QEI - quadrature encoder interface, que recebe os sinais QEA, QEB e IND do encoder incremental e conta os pulsos com um contador de 32 bits para cima/para baixo! (O sinal de índice é necessário para ir para a posição de ref.!) Ao registrar o ponto de referência, o sinal de índice (IND) deve ser usado.

O PIC conta os sinais incrementais, detecta a chegada do sinal de índice, recebe comandos do tablet (SO Android), executa-os controlando o "passo", aceleração, desaceleração e movimento contínuo do servomotor até que a posição incremental especificada seja atingida. Depois, espera pelo próximo comando. Durante o movimento, envia continuamente os dados de posição atuais (valor do ângulo, precisão de 0,001°!) para o tablet, que os exibe.