用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及控制技术领域，具体公开了一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统，所述标定方法包括以下步骤：确定原点信号，以原点对应的齿轮轮齿为0号依次对轮齿编号；执行回原动作，记录0号轮齿在位移方向上的图像坐标值和增量式编码器的角度位置坐标值；分别对其余轮齿执行传送动作，记录对应的图像坐标值和角度位置坐标值；根据其余轮齿和0号轮齿的图像坐标值得到传送偏差值，根据其余轮齿和0号轮齿的角度位置坐标值得到控制偏差值；根据传送偏差值和控制偏差值得到齿轮角度补偿值。通过采用增量式编码器对齿轮进行标定补偿，能够有效弥补飞达传动部件加工精度不足的问题，使每次送料的精度符合要求。使每次送料的精度符合要求。使每次送料的精度符合要求。

【技术实现步骤摘要】
用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及控制
，具体地涉及一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]飞达是贴片机重要组成部件之一，承担提供盘装带式物料的工作。随着0402、0201、01005等超小尺寸阻容的广泛应用，对飞达的送料精度要求也越来越高，一般需要稳定达到
±
30um。如果飞达的执行机构采用开环系统或者半闭环系统，则无法保证送料精度，因此必须在飞达的进料棘轮上增加编码器形成全闭环系统才能解决这个根本问题。但是只解决跑得准这个问题是不够的，还有另一个关键问题是要跑多少。理论上每次的送料间距应是一致的，但是由于加工精度不能无限提高，机械装配不能保证零误差，从电机端经过传动机构到末端的位移并不能保证一致性。因此，如何弥补系统设备因加工精度不足导致的送料精度不足的问题亟待解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统，通过采用增量式编码器对齿轮角度进行标定及补偿，能够有效弥补飞达传动部件加工精度不足的问题，使每次送料的精度符合要求。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定方法，包括以下步骤：确定原点信号，以原点对应的齿轮轮齿为0号依次对轮齿编号；执行回原动作，记录0号轮齿在位移方向上的图像坐标值imagePosition0和增量式编码器的角度位置坐标值controlPosition0；分别对其余轮齿执行传送动作，记录对应的图像坐标值imagePositionX和角度位置坐标值controlPositionX，X为轮齿对应的编号；根据imagePositionX和imagePosition0得到传送偏差值imageOffsetX，根据controlPositionX和controlPosition0得到控制偏差值controlOffsetX；根据imageOffsetX和controlOffsetX得到齿轮角度补偿值compOffsetX。
[0005]本专利技术第二方面提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的补偿方法，包括以下步骤：根据上述补偿方法获得补偿值；执行齿轮传送前，读取各个齿轮的所述补偿值，齿轮运动过程中按照包含了补偿值的当前齿轮位置和下一个齿轮位置规划曲线。
[0006]本专利技术第三方面提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定系统，包括：编号模块，用于确定原点信号，以原点对应的齿轮轮齿为0号依次对轮齿编号；回原记录模块，用于执行回原动作，记录0号轮齿在位移方向上的图像坐标值
imagePosition0和增量式编码器的角度位置坐标值controlPosition0；传送记录模块，用于分别对其余轮齿执行传送动作，记录对应的图像坐标值imagePositionX和角度位置坐标值controlPositionX，X为轮齿对应的编号；偏差值计算模块，用于根据imagePositionX和imagePosition0得到传送偏差值imageOffsetX，根据controlPositionX和controlPosition0得到控制偏差值controlOffsetX；补偿值计算模块，用于根据imageOffsetX和controlOffsetX得到齿轮角度补偿值compOffsetX。
[0007]本专利技术第四方面提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的补偿系统，包括上述标定系统和执行补偿模块，所述标定系统用于获得补偿值；所述执行补偿模块用于执行齿轮传送前，读取各个齿轮的所述补偿值，齿轮运动过程中按照包含了补偿值的当前齿轮位置和下一个齿轮位置规划曲线。
[0008]本专利技术第五方面提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述用增量式编码器对齿轮角度误差的补偿方法。
[0009]本专利技术第六方面提供一种飞达供料系统，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现上述补偿方法的步骤。
[0010]优选地，还包括：上位机，用于发送送料指令数据至处理器由处理器计算运动结果，以及接收来自处理器的编码器数据，用于计算齿轮补偿值；电机，用于接收来自处理器的运动结果并依据运动结果旋转；传动机构，与电机传动连接，用于送料并产生反馈脉冲信号；编码器信号接收芯片，用于接收反馈脉冲信号并转化为处理器可识别信号，处理器根据所述可识别信号判断当前送料位置。
[0011]通过上述技术方案，通过采用增量式编码器对齿轮进行标定补偿，能够有效弥补飞达传动部件加工精度不足的问题，在传动机构精度不足的条件下能够依靠增量式编码器的精度对齿轮误差标定补偿，完成高精度的运动控制，同时解决跑不准和跑多少这两个问题，从而使每次送料的精度符合要求。采用本专利技术技术方案降低了对设备加工精度的要求，降低了加工费用，缩短了加工周期。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例的用增量式编码器对齿轮角度误差的标定方法流程图；图2是本专利技术实施例的飞达供料系统示意图。
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0014]本专利技术第一方面提供一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定方法，如图1所
示，包括以下步骤：确定原点信号，以原点对应的齿轮轮齿为0号依次对轮齿编号；示例性地，进料棘轮有30颗齿，齿间距的旋转转换到料带上的直线位移理想情况下等于是4mm（也可以是2mm、6mm或8mm等）。
[0015]增量式编码器上的圆光栅码盘的物理分辨率为360线/圈，编码器芯片提供16细分，因此增量式编码器分辨率为5760线/圈（pulses/rev）。也就是120mm/5760=20.83um/pulse，即一个反馈脉冲代表20.83um的直线位移。处理器带有专用编码器读取接口，提供4倍频技术，计数寄存器位宽16bit。因此增量式编码器一圈5760pulses会计数5760*4=23040次。16bit计数寄存器能表示的最大值为65535，因此计数值（counters）正向计数到65535时下一个数又会跳回0。反向计数到0时下一个数又会跳回65535。根据上述数据可以得到，直线位移4mm理论上等同于192pulses，768counters。
[0016]由于加工精度的问题，想要得到最终的4mm直线位移并不等于看到计数值为768。实际大部分时候看到的计数值恰好等于768的时刻，直线位移实际值会时而偏大时而偏小。由齿轮的加工工艺所决定，实际值可以形成一条以4mm/768counters为中心线的周期曲线。每转一圈，所有的齿误差又会重复出现一次。因此，可以对进料棘轮上的轮齿进行编号，然后通过一个固定的偏移量补偿掉误差值。
[0017]因此，将圆光栅的Z相信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：确定原点信号，以原点对应的齿轮轮齿为0号依次对轮齿编号；执行回原动作，记录0号轮齿在位移方向上的图像坐标值imagePosition0和增量式编码器的角度位置坐标值controlPosition0；分别对其余轮齿执行传送动作，记录对应的图像坐标值imagePositionX和角度位置坐标值controlPositionX，X为轮齿对应的编号；根据imagePositionX和imagePosition0得到传送偏差值imageOffsetX，根据controlPositionX和controlPosition0得到控制偏差值controlOffsetX；根据imageOffsetX和controlOffsetX得到齿轮角度补偿值compOffsetX。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据imagePositionX和imagePosition0得到传送偏差值imageOffsetX具体为：imageOffsetX=imagePositionX
‑
imagePosition0；所述根据controlPositionX和controlPosition0得到控制偏差值controlOffsetX具体为：controlOffsetX=controlPositionX
‑
controlPosition0。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据imageOffsetX和controlOffsetX得到齿轮角度补偿值compOffsetX具体为：compOffsetX=controlOffsetX
‑
imageOffsetX。4.一种用增量式编码器对齿轮角度误差的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求1
‑
3中任意所述的标定方法获得补偿值；执行齿轮传送前，读取所述补偿值，齿轮运动过程中按照当前齿轮位置和下一个齿轮位置规划曲线。5.一种用增量式编码器对齿轮角度误差的标定系统，其特征在于，包括：编号模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈坤，张伟国，孙海星，金长明，
申请(专利权)人：合肥安迅精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：