原点回归,又名原点复位、伺服回零...等等。在进行伺服定位操作之前一般都需要先进行原点回归,否则伺服电机可能会罢工,说是在「原点回归未完成时启动」。那么,为什么要进行原点回归?以及,怎样进行原点回归的操作呢?1、原点回归的必要性所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。这个位置可以是增量式的,也可以是绝对式的。打个比方,我们现在在路上,我们要往前走 10 米,相当于我们的位置要往前增加十米,这个十米就是一个位置增量。而如果我们要去这条街上某处地方的咖啡店,我们就需要知道它的确切地址,假设这条街的地址不是门牌号,而是从街的一端开始为 0 米(基准位置)。这样就能确定这条街上每个位置的地址,比如这家咖啡店的地址是这条街 100 米的位置,那么这个 100 米就是一个绝对位置,我们不管在哪一个位置,都能通过走到这条街 100 米的位置找到这家咖啡店。在定位指令里,就分为增量式的 INC 指令和绝对式的 ABS 指令。增量(INC)方式以当前停止的位置为起点,指定移动方向和移动量后进行定位。起点地址为5000,移动量为-7000时,对-2000的位置进行定位。绝对值(ABS)方式定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。起点地址(当前的停止位置)为1000,终点地址(定位地址)为8000时,向正方向进行移动量7000(8000-1000)的定位。所以,当我们需要进行绝对式定位时,我们就需要对应的机械系统上具有地址,这也就需要一个基准位置,通过这个基准位置去确定机械系统上的每个位置的地址。而这个基准位置,在伺服定位系统里称为原点。2 两个信号在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:原点回归请求信号(原点复位请求标志)这个信号 ON 的时候,说明伺服系统目前没有原点,需要进行原点回归。原点回归完成信号(原点复位完成标志)当原点回归执行完成时,该信号会 ON。然后如果执行定位或者其他正常方式使得伺服电机离开原点位置时,该信号会 OFF,但是此时原点还是存在的。⚠️ 判断是否需要原点回归可以借助原点回归请求信号,而不应该借助原点回归完成信号。对于增量式系统,每次断电复位、重新上电之后都需要进行原点回归。对于绝对式系统,由于伺服放大器装有电池(也需要在参数里设置使用绝对位置系统),可以保持伺服电机的位置,所以一般情况下,只需要在刚搭建系统时进行一次原点回归即可。当然如果后续发生原点位置丢失等情况,就要重新进行原点回归了。这里是否需要原点回归也可以通过原点回归请求信号是否为 ON 来判断。3 常见的原点回归方式数据设定型这种方式是把当前的位置设置为原点。所以,这个时候不管伺服电机停在哪一个位置,只要进行数据设定型原点回归,现在这个位置就是原点位置。这种方式下的原点回归操作,伺服电机是不会动的。当伺服不需要进行绝对值定位时,比如只是速度控制、转矩控制,或者只需要增量式定位时,都可以使用这种方式。伺服参数里默认是原点设定条件选择为『电源开启后需要通过伺服电机Z相』,所以在进行这种数据设定型原点回归时,要么把这个参数设置为『电源开启后不需要通过伺服电机Z相』,要么先进行JOG使伺服电机转动一转以上,再进行原点回归。近点 DOG 型什么是近点 DOG?近点 DOG 实际上是一个传感器信号。我们需要确定原点位置,那么怎么确定呢?通过 JOG 让伺服电机转动,目测它转到我们想要的位置,然后执行数据设定型原点回归?这样当然很不准确。那么我们是不是可以这样,在我们想要确定为原点的位置,加一个标记,然后伺服电机走到这个标记位置时停止,把伺服电机当前位置规定为原点?当然可以!所以,近点 DOG 信号就是这样一个标记。但是,也没这么简单。我们先来看看近点 DOG 型原点回归动作是怎么进行的。
近点 DOG 型原点回归动作过程
1)启动机械原点回归,伺服电机开始以『原点回归速度』向『原点回归方向』移动;2)检测到近点 DOG 信号 ON 时,开始减速,减速到『爬行速度』,以『爬行速度』继续移动;3)检测到近点 DOG 信号 OFF 时,减速到 0,再以爬行速度继续移动,寻找近点 DOG 信号 OFF 后的最近的零点信号。以该零点信号的位置作为原点。4 问答1)为什么有『原点回归速度』和『爬行速度』两个速度?原点回归速度一般设置稍快些,这样能使伺服电机快速接近原点;而爬行速度就需要设置慢一些,就为了使伺服电机接近原点时以比较慢的速度寻找原点,提高原点的准确度。2)什么是零点信号?零点信号就是伺服电机的 Z 相信号,伺服电机每转一圈,都会输出一个 Z 相信号。3)为什么不以近点 DOG 信号的位置为原点?近点 DOG 信号是一个外部信号,当伺服电机感应到这个近点 DOG 信号,进行停止动作时,是需要减速时间的,而在这一段减速时间里,伺服电机还是会往前走一小段距离的,这样就会造成原点的不准确。而零点信号是伺服电机本身的信号,使用这个信号停止伺服电机时,不会有反应的延迟时间,可以保证原点的准确性。