← Back to Home

Styrning av roterbord

PROTOTYP

Uppgift :

Mätning av den rumsliga formen hos ett arbetsstycke placerat på ett roterbord med en koordinatmätmaskin med mätspets, så att roterbordet roterar med ett angivet vinkelvärde på kommandon från koordinatmätmaskinen.

Funktion :

Implementerad med en DSPIC33EP32MC202 mikrokontroller. Servomotorn roterar huvudspindeln genom en 1/80 reduktionsväxel. Det finns en inkrementell encoder på motoraxeln (A, B, indexsignaler), som ger 4500 pulser per 1 motorvarv plus 1 indexsignal. Detta är 360 000 pulser/1 bordsvarv (0,001° upplösning, 4500 x 80 = 360 000).

Servomotorn förväntar sig följande signaler för rotation :

  • DIR-signal, val av rotationsriktning
  • STEP-signal (även om detta inte är en stegmotor !!), som roterar huvudspindeln en viss mängd.

Som en inledande "hypotes" roterar en sådan puls spindeln med 0,001°, och för varje STEP-puls genereras en inkrementell utgångspuls på den inkrementella encodern på motoraxeln. (Detta ger återkopplingen, så att en sluten loop-reglering kan realiseras). På grund av systemets mekaniska struktur och tröghet kan det bara accelereras upp till en angiven (uppmätt) hastighet; över denna hastighet utförs inte de inkommande "steg"-pulserna omedelbart, utan servomotorelektroniken lagrar dem och utför dem först senare. Således uppstår ett slip, en eftersläpning, som indikeras av skillnaden mellan antalet utfärdade pulser och antalet inkommande inkrementella pulser (proportionellt mot den faktiska rotationsvinkeln). (Antalet incr. imp. kommer att vara mindre!) Servomotorn måste styras så att detta slipvärde inte överstiger en fördefinierad nivå!

REGISTRERING AV REFERENSPUNKT :

Före de faktiska arbetsmomenten måste huvudspindeln ställas in på referenspunkten (nollpunkten).

Implementering :

På kanten av huvudspindeln finns ett "nollpunkt/referenspunkt" positionerings-"stift", som under rotation, när det når den induktiva sensorn placerad på statorn, genererar en signal som vi kallar krypsignalen, eftersom om denna signal anländer, växlar den initiala snabba rotationen till en långsam kryprotation. På grund av reduktionsväxeln (1/80 ?) anländer indexsignalen från den inkrementella encodern inom max. ett par grader efter signalens ankomst. Detta, korrigerat med ett offsetvärde (på grund av den mekaniska strukturen), anger referensen eller nollpunkten, fram till vilken styrningen roterar huvudspindeln.

Räkning av INKREMENTELLA pulser :

Med QEI - quadrature encoder interface, som tar emot QEA, QEB och IND signalerna från den inkrementella encodern och räknar pulserna med en 32-bitars upp/ner-räknare! (Indexsignalen behövs för att gå till ref. position!) Vid registrering av referenspunkten måste indexsignalen (IND) användas.

Realisering :

PIC räknar de inkrementella signalerna, upptäcker ankomsten av indexsignalen, tar emot kommandon från surfplattan (Android OS), utför dem och styr "steg", acceleration, retardation och kontinuerlig rörelse av servomotorn tills den angivna inkrementella positionen är nådd. Därefter väntar den på nästa kommando. Under rörelse skickar den kontinuerligt aktuella positionsdata (vinkelvärde, 0,001° noggrannhet!) till surfplattan, som visar dem.


© 2026 DevProt Engineering