运动控制基本概念

发布时间:2020-08-11    浏览量:次    来源:菲克科技

 

了解我们指标的含义很重要:
以往,仅凭生产商提供的产品规格数据对产品进行评估和选购是非常危险的做法。
如今,由于市场对高精度和高稳定性的追求,迫切需要客户对运动控制产品性能参数的源由有一个清晰的了解。

 
我们的承诺:
采用4σ准则,而不是数据更好看的RMS。
由于位移控制的误差分布不完全符合正态分布,我们给出的双向重复定位精度,采用比3σ更为严苛的4σ准则。这保证在最糟糕情况下提供99%精确的可重复性数据。也就是说,100次移动到同一位置,其99次以上都可以停留在指定的误差范围内。
当采用RMS准则时,相当于1倍σ规格,所以当以RMS标准的产品标注1um精度时,其性能只能与4σ标准的4um精度相当。


定义:

旋转台相关参数

径向跳动:
当平台旋转一周的过程中,旋转中心与其平均位置的径向偏差。
轴向跳动:
当平台旋转一周的过程中,台面在旋转轴方向的变化大小。
 

基本参数

行程:
在保证精度的情况下,运动系统的运行距离。
负载:
对于线性平台而言,这是指可施加给平台的最大负载,且质量负载中心位于平台的中心,垂直于运动轴和平台表面。对于旋转平台而言,这是指旋转轴上的最大负载。(Feinixs针对偏心安装的负载有特色设计,请咨询工程师)
最大速度:
最大速度是指在额定负载的状态下,系统能够持续稳定运行的最大速度。对于短行程位移台,其行程的限制也是制约运动系统最大速度的关键影响。
分辨率:
运动系统可测量的最小量。(注意分辨率并不等于最小运动增量,能分辨不能代表能够以分辨率做最小步长运动)
最小运动增量:
最小运动增量是指运动系统在连续、稳定情况下能够移动的最小量。一般来说,系统分辨率远小于最小运动增量。考虑传动结构和编码器对系统误差的影响,直线电机位移台与步进电机位移台相比,其最小运动增量更加接近于分辨率。
准确度:
准确度和重复定位精度是容易混淆的概念。一般采用图1所示的打靶描述可以容易的区分这两个概念。(Feinixs所有产品的准确度由通过第三方计量标定过的激光干涉仪测定,其具体测量方法见附录。)Feinixs免费为每一台出厂产品提供检测报告


图1. 准确度与重复精度的区别

单向重复定位精度:
图1给出了准确度与重复精度的区别。单向重复定位精度是指,多次从同一方向移动到指定位置的重复性指标。其具体计算方法见附录。值得注意的是,Feinixs采用的4σ标准,而非RMS。Feinixs免费为每一台出厂产品提供检测报告
双向重复定位精度:
图1给出了准确度与重复精度的区别。双向重复定位精度是指,多次从两个方向移动到制定位置的重复性指标。双向重复定位精度与单向重复定位精度越接近,说明其双向运动差异(由回程误差、摩檫力等因素引起)越小。其具体计算方法见附录。值得注意的是,Feinixs采用的是4西格玛标准,而非RMS。Feinixs免费为每一台出厂产品提供检测报告


附 _ 技术指南:

保证值:厂家保证的最低参数标准,低于该标准,将不能通过公司内部质检部门;

典型值:同批次产品实测指标80%高于该值。



 

非轴向参数

只有直线度、平行度、Pitch、Yaw等参数都达到高水准要求,运动系统的准确度、重复定位精度才能达到高精度水平。也就是说,客户一般只需要考虑准确度与重复定位精度是否满足应用需求就可以选择到满意的位移平台。当客户对平台运动有更高要求时,以下参数是需要考虑的。
由图2可以直观了解运动系统基本参数的物理意义。
运动平台以右手XYZ直角坐标系为标准,其原点位于平台表面的中心。X方向是轴向运动的正方向,Z方向是垂直于台面向外的方向,Y方向指向水平方向。运动过程中,平台以X为轴旋转的运动称为滚动(Roll),以Y为轴旋转的运动称为俯仰(Pitch),以Z为轴旋转的运动称为偏摆(Yaw),以上三个参数如图2(a)所示。
理想情况下,在运动过程中,平台中心仅沿X方向运动,无Y、Z两方向分量,但是由于导轨、传动装置、加工精度等影响会导致平台中心偏离Y轴,产生Y、Z两个方向的移动。在Y方向的移动量称之为直线度(Straightness)。在Z方向的移动量称之为平整度(Flatness),以上两个参数如图2(b)所示。

参数定义--.png  
 
 


附录


上一篇 返回 下一篇