伺服電機(jī)編碼器調(diào)零定位案例解析

針對(duì)AB伺服電機(jī)（型號(hào)：MPL-B640F-MJ24AA）出現(xiàn)的特殊情況，即在檢查剎車過(guò)程中，客戶不慎將固定在電機(jī)尾部的sick編碼器（型號(hào)：SRM50-HFA0-K01）拆卸下來(lái)而未做標(biāo)記，導(dǎo)致重新安裝后出現(xiàn)飛車故障及伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)錯(cuò)（E180VERSPEED或E24velocityer）。下面西安德伍拓自動(dòng)化為介紹一個(gè)案例幫助大家理解伺服電機(jī)編碼器調(diào)零定位的方法。


圖為電氣工程師在給伺服電機(jī)安裝的增量編碼器進(jìn)行調(diào)零操作

首先，應(yīng)急調(diào)零雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但操作前必須將電機(jī)從設(shè)備上拆卸下來(lái)，調(diào)試完成后再重新安裝回設(shè)備?？紤]到每次更換編碼器都需要進(jìn)行這樣的操作，對(duì)于經(jīng)常更換編碼器的場(chǎng)合，這顯然是一個(gè)繁瑣的過(guò)程。因此，這里介紹一個(gè)更為簡(jiǎn)便的應(yīng)急方法。

在拆下?lián)p壞的編碼器后，安裝新的編碼器并確保與電機(jī)軸固定牢固，同時(shí)使編碼器的可調(diào)底座懸空并可以自由旋轉(zhuǎn)。隨后，將電機(jī)重新接入電路，并將機(jī)器速度調(diào)至零。通電正常后，按下啟動(dòng)開關(guān)，此時(shí)可能出現(xiàn)下面這種情況：

電機(jī)高速反轉(zhuǎn)。這是由于編碼器與實(shí)際零位存在較大偏差所致。此時(shí)，可以緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器，直到電機(jī)在零速指令下靜止。在此過(guò)程中，需要特別注意操作的平穩(wěn)性，避免過(guò)快轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致電機(jī)再次高速反轉(zhuǎn)。一旦電機(jī)靜止，記錄下該位置，并立即將編碼器調(diào)整至靜止區(qū)域。此步驟需要兩手協(xié)同操作，一手轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器，另一手用記號(hào)筆標(biāo)記位置。

通過(guò)上述調(diào)整，我們可以發(fā)現(xiàn)增量式伺服電機(jī)存在一個(gè)較寬的可調(diào)區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中，中間位置通常是伺服電機(jī)最大力矩輸出點(diǎn)。如果電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)力矩不足或正反方向力矩不均衡的情況，很可能是由于編碼器的Z信號(hào)削弱或零位偏離中心所致。此時(shí)，重新調(diào)整編碼器的零位即可解決問(wèn)題。

對(duì)于新安裝的編碼器，其靜止區(qū)域通常較小。如果靜止區(qū)域明顯增加，則可能是編碼器內(nèi)部電路存在問(wèn)題，表現(xiàn)為力矩不足或發(fā)熱嚴(yán)重。此時(shí)，可以使用電流表測(cè)量空載電流，以判斷是否存在異常。

找到編碼器的中心位置后，清潔該位置，并使用502膠將編碼器底座固定在電機(jī)側(cè)面的對(duì)應(yīng)位置。待膠水干燥后，再涂上一層防滑橡膠，即可將電機(jī)重新安裝回設(shè)備并投入正常運(yùn)行。實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)這樣處理的伺服電機(jī)，在正常情況下可以穩(wěn)定運(yùn)行一年以上。

需要注意的是，由于編碼器的軸與電機(jī)軸心可以任意角度連接，因此編碼器的零位與電機(jī)的機(jī)械位置只是相對(duì)位置。只有當(dāng)編碼器的軸與電機(jī)軸固定后，編碼器的實(shí)際零位位置才會(huì)確定下來(lái)。同時(shí)，活動(dòng)底座的位置確定后，軸間的固定螺絲位置也會(huì)隨之固定。

通過(guò)上述方法，我們可以簡(jiǎn)便有效地完成伺服電機(jī)編碼器的調(diào)零定位工作，確保電機(jī)的正常運(yùn)行。

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