1 龍門控制方案種類

　　龍門的控制方法有很多種，比較常見的有以下幾種：

　　(1)單反饋，單電機(jī)：只在其中一邊有電機(jī)提供動(dòng) 力，另一邊則由導(dǎo)軌支撐，通過機(jī)械應(yīng)力來運(yùn)動(dòng)。此方法 比較經(jīng)濟(jì)，適用于低速、小跨距、輕負(fù)載、精度要求不高 的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　(2)單反饋，多電機(jī)：相當(dāng)于把兩個(gè)電機(jī)并聯(lián)， 一 組控制信號(hào)同時(shí)控制兩個(gè)電機(jī)。此方法控制比較簡(jiǎn)單，但 是由于機(jī)械和電機(jī)的一致性很難保證，容易出現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)

　　圖 1 主從控制龍門算法原理示意圖

　　圖 2 主從龍門控制配置界面

　　圖 3 交叉解耦龍門控制原理示意圖

　　電流環(huán)控制精度不好導(dǎo)致推力不均衡，控制性能差。

　　(3) 主從控制：凌臣科技龍門控制采用高性能驅(qū)動(dòng) 器內(nèi)置龍門算法，主從之間使用10M高速通信生成電流 控制信號(hào)來同步兩個(gè)Y1、Y2軸，并實(shí)時(shí)監(jiān)控主從軸之間 位置偏差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)主從軸之間負(fù)荷平均分 配，搭配凌臣自主研發(fā)的高精度龍門平臺(tái)可以擁有更高的 速度、加速度、定位精度、重復(fù)定位精度、直線度、正交 度，如圖1、圖2所示。

　　(4) 交叉解耦算法：凌臣科技高精度龍門雙驅(qū)平臺(tái) 采用獨(dú)特交叉解耦控制算法以Gantry方向軸和Yaw扭擺 軸兩個(gè)控制對(duì)象來控制，而不是控制兩個(gè)單獨(dú)的電機(jī)，減 少耦合的影響，此方法可以最大程度提高控制性能。搭配 凌臣自主研發(fā)高精度龍門平臺(tái)可以擁有更高的速度、加速 度、定位精度、重復(fù)定位精度、直線度、正交度，如圖3 所示。

　　2 柔性回零功能

　　(1)產(chǎn)生背景

　　圖 4 柔性龍門回零原理操作

　　圖 5 開啟 gantryoffset

　　圖 6 伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部位置誤差補(bǔ)償功能

設(shè)備剛性龍門模式，可以按以下步驟通過相機(jī)抓圖對(duì)回零重復(fù)精度進(jìn)行測(cè)試。

　　測(cè)試步驟：龍門斷使能-手推一下-龍門上使能-回零后拍照(其他軸都使能不動(dòng)，只動(dòng)龍門軸)。

　　測(cè)試結(jié)果：測(cè)試幾次拍照重復(fù)定位誤差很大能夠到40-50um。

　　原因分析：剛性龍門算法要求設(shè)備要具有絕對(duì)剛性，特別對(duì)一些是跨度比較大、橫梁比較重也不是絕對(duì)剛性，每次龍門斷使能特別是斷使能再用手推一下后會(huì)產(chǎn)生形變，軸系姿態(tài)發(fā)生變化。然而傳統(tǒng)剛性龍門算法回零是以主軸單獨(dú)控制尋找index刻線回零，從軸沒有動(dòng)力依靠系統(tǒng)橫梁機(jī)械剛性與主軸同步，這樣受限于系統(tǒng)機(jī)械剛性從軸無法調(diào)整位置，保證每次回零后位置一致性，所以會(huì)產(chǎn)生回零重復(fù)性問題。

　 柔性原理：使用驅(qū)動(dòng)器回零，主從軸都需要加裝index點(diǎn)，并且需要提前測(cè)算出兩個(gè)index之間的距離gantryoffset，并在從軸設(shè)定。

　　龍門執(zhí)行以下回零過程：

　　找主軸index- - -

　　找從軸index- - -

　　對(duì)齊方式及偏置設(shè)置及校準(zhǔn) - - -

　　主軸按照回原模式回原點(diǎn)找index---回零完成。

　　此時(shí)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部也會(huì)測(cè)算從軸的位置Calc，并計(jì)算與gantryoffset的差值Err，在回零過程中第二次回到主軸index的時(shí)候?qū)⒉钪礒rr補(bǔ)進(jìn)去，以保證每次主從軸的相對(duì)位置一致，如圖4所示。

　　柔性龍門校準(zhǔn)模式、偏置、校準(zhǔn)功能啟動(dòng)。

　　結(jié)果：設(shè)置為柔性龍門后，按照按以上步驟測(cè)試回零精度， 主從軸電機(jī)的實(shí)際位置在3um內(nèi)波動(dòng)(可通過終端輸入MFBRAW查看)，相機(jī)的拍照精度在5um， 滿足客戶要求，如圖5所示。

　　3 位置誤差補(bǔ)償功能

　　在高精度場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)定位精度出現(xiàn)問題，導(dǎo)致系統(tǒng)無法按照客戶需求精度運(yùn)行，造成客戶對(duì)設(shè)備精度產(chǎn)生懷疑。這種精度誤差大致上由以下幾個(gè)方面造成：阿貝誤差、環(huán)境溫度影響、余弦誤差、死程誤差