蔡敬鹏, 杨向萍, 周 宇, 袁 帅, 陈家新

(东华大学 机械工程学院,上海 201620)

0 引 言

伺服控制系统主要由伺服电机、传感器、驱动控制器三部分组成,应用领域非常广泛[1]。其中,伺服电机作为执行机构,根据编码器反馈的位置信号实现相应的速度或位置控制。在伺服系统中,使用最多的传感器是光电编码器,光电编码器又分为增量式光电编码器和绝对式光电编码器。对于增量式光电编码器,其输出A,B,Z三相方波脉冲,A,B两相脉冲相差90°,可以方便地判断旋转方向,Z相每转只产生一个脉冲,用于初始定位。绝对式光电编码器通常将角度信息转换为数字信息以二进制代码形式输出,其通信接口多为串行接口,可以直接读出角度的绝对值,一个n位绝对式光电编码器将一周分成了2n份[2]。

在伺服电机生产过程中,编码器的安装是关键的一步,目的是将永磁体磁极位置和编码器零点位置调整到一定的相对位置关系,并固定、记录下来。目前,国内的编码器安装技术普遍停留在人工安装的阶段,一般由操作者利用工具或者手动固定编码器,手动转动伺服电机回转轴或编码器回转轴,然后利用示波器和伺服电机控制器来进行调零,其效率低下,安装精度难以保证[3]。同时,国内对编码器自动校装的研究不多,难以运用到实际生产中。基于以上原因,本文设计并实现了一种伺服电机编码器自动校装系统。

1 系统结构设计与工作原理

1.1 系统结构设计

如图1所示,伺服电机编码器自动校装系统采用机电一体化装置安装光电编码器,主要由机械结构、控制模块、人机交互模块、电源模块以及通信模块组成。……