新代控制器背隙补偿功能设定说明客服版V10.docx
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新代控制器背隙补偿功能设定说明客服版V10
1.前言
床台常因机构摩擦力关系，在不同进给速度停止时，马达与床台的相对位置会有所差异。
有别于齿节误差为固定值，此误差与进给速度约成指数型关系（如下图）。
为此新代背隙补偿概念是透过简易参数量测，来预测此曲线走势，并依此曲线根据不同运动状况给与适当的补偿量，以达到床台定位精度的改善。
2.背隙补偿参数说明
参数编号
说明
范围
单位
默认值
修改后何时有效
影响范围
1401~1416
机构补偿时间常数
[0~60000]
ms
0
按Reset键
对应伺服轴
●控制器机构补偿量（背隙与齿节）是以指数型曲线送出，此参数可用来决定指数型曲线的时间常数，参考建议值为10ms。
参数编号
说明
范围
单位
默认值
修改后何时有效
影响范围
1221~1236
启动背隙补偿功能
[0~1]
-
0
按Reset键
对应伺服轴
●此参数决定启动背隙补偿功能与否。
0：
关闭；1：
启用。
参数编号
说明
范围
单位
默认值
修改后何时有效
影响范围
1241~1256
G00背隙补偿量
[-999999~
999999]
BLU
0
按Reset键
对应伺服轴
●此参数代表床台在定点高速（F3000）直线反转停止时，所产生的误差量。
参数编号
说明
范围
单位
默认值
修改后何时有效
影响范围
1261~1276
G01背隙补偿量
[-999999~
999999]
BLU
0
按Reset键
对应伺服轴
●此参数代表床台在定点低速（F10）直线反转停止时，所产生的误差量。
参数编号
说明
范围
单位
默认值
修改后何时有效
影响范围
1281~1296
背隙临界速度
[0~3000]
mm/min
0
按Reset键
对应伺服轴
●如下图所示，床台在定点直线反转停止时，补偿量与速度关系曲线约呈指数型关系，此参数可用来决定此补偿曲线的收敛速度。
3.背隙补偿参数量测步骤（X轴为例）
●Step1：
关闭背隙与尖角补偿（背隙－Pr1221、Pr1241、Pr1261、Pr1281；尖角－Pr1361、Pr1441），并于完成循原点程序后热机至少20分钟。
●Step2：
如下图完成千分表架设（请参阅备注6.5）。
●Step3：
加载附件范例程序（请参阅备注6.2），进行背隙补偿参数量测实验，由低速至高速连续进行量测3次，并依序将千分表数据填入下表补偿前对应空格中。
X
补偿前
补偿前
补偿前
补偿后
F10
F100
F250
F800
F1500
F3000
●Step4：
将上表补偿前F10所量到数值填入Pr1261（G1背隙），F3000所量到数值填入Pr1241（G0背隙）。
●Step5：
根据G1及G0背隙差值，概估其下降63%左右所对应的速度，填入Pr1281（背隙临界速度），并开启背隙补偿（Pr1221=1）。
●Step6：
再次执行背隙补偿参数量测实验，并依序将千分表数据填入上表补偿后对应空格中，以观察补偿成效。
X
补偿前
补偿前
补偿前
补偿后
F10
F100
F250
F800
F1500
F3000
4.Q&A
Q1：
于检验背隙补偿成效时，发现千分表数值均不为0，且差异甚大。
Ans：
建议量测前进行热机20分钟，并反复验证机构背隙重现性是否稳定，倘若重现性不佳，请机械厂确认组装是否恰当。
Q2：
如何取得合适的背隙临界速度？
Ans：
假设G1背隙为23um、G0背隙为12um，且实验所得背隙走势如下图所示。
因此概估高
低背隙差下降至63%的背隙量约为23-（23-12）X63%=16um，对照背隙走势可得背隙临界速度约
为400mm/min。
Q3：
于验证背隙补偿成效时，发现中速段补偿成效不佳，应当如何进行调整。
Ans：
假设补偿量过大，建议将背隙临界速度（Pr1281）调小，加速背隙修正量收敛速度；反之则调大背隙临界速度，减缓背隙修正量收敛速度。
5.备注
5.1.直线背隙程序说明
Setp1：
移动床台至X负方向。
Setp2：
以所需实验速度移动床台回X轴机械零点。
Setp3：
将千分表归零。
Setp4：
提升主轴。
Setp5：
移动床台至X正方向。
Setp6：
以所需实验速度移动床台回X轴机械零点。
Setp7：
下降主轴。
Setp8：
观察千分表数值并做纪录。
5.2.范例程序
//F10背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-10.F500;
G4X0.5;
X0.F10;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X10.F500;G4X0.5;
X0.F10;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M00;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
//F100背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-10.F500;G4X0.5;
X0.F100;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X10.F500;G4X0.5;
X0.F100;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M00;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
//F250背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-10.F500;G4X0.5;
X0.F250;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X10.F500;G4X0.5;
X0.F250;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M00;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
//F800背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-20.F500;G4X0.5;
X0.F800;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X20.F500;G4X0.5;
X0.F800;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M00;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
//F1500背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-20.F500;G4X0.5;
X0.F1500;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X20.F500;G4X0.5;
X0.F1500;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M00;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
//F3000背隙实验
G54G90G1X-10.Y0Z0F500;
X-20.F500;G4X0.5;
X0.F3000;M00;//背隙实验归零点，纪录千分表数值并做
Z-2.F10;//慢速提升主轴
Z-30.F500;G4X0.5;//快速提升主轴
X20.F500;G4X0.5;
X0.F3000;G4X0.5;
Z-2.F500;//快速降低主轴
Z0.F10;//慢速降低主轴
M30;//背隙实验结束点，纪录千分表数值并做纪录
5.3.有效版本
Version200810141（待确认测试版编号）。
5.4.千分表相关事项
5.4.1.注意事项
⏹千分表探针头请勿以板金及非光滑面作为接触点。
⏹直线背隙测试中，当机台停止于归零点时，仅需单纯纪录千分表数值即可，而不要再去旋转千分表刻度转盘，以强迫指针回至零点。
⏹倘若机构组装不佳，出现幽蚓现像，此时千分表架设位置不同，将会得到不同数实验结果。
5.4.2.千分表架设方式
说明：
将千分表置于床台，再将平台往X正方向移动，当探针微极为靠近主轴时，变更为手輪模式，并设定手輪解析度为1um。
当主轴确实与千分表接触后，再往X正方向移动30um，最后设定此点为机械坐标零点（G54）。
5.4.3.千分表探针头与量测方向的相对几何关系
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