-说明书-cypcut螺距补偿手册

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1、 CypCut 螺距补偿手册 CypCut 螺距补偿手册 本手册介绍本手册介绍 CypCut 的螺距补偿功能。包括如何使用激光干涉仪进行误差测定，如果将的螺距补偿功能。包括如何使用激光干涉仪进行误差测定，如果将 测定的数据导入测定的数据导入 CypCut，补偿结果不理想时如何处理等。，补偿结果不理想时如何处理等。 上海柏楚电子科技有限公司 上海市闵行区沧源路 940 号 2 号楼 2 楼 021-61259023 CypCut 螺距补偿手册 一、一、螺距补偿功能简介螺距补偿功能简介 由于丝杆、齿条等机械部件存在不均匀性，其实际特性与标称特性往往存在偏差。在精 度要求高的场合， 需要通过激光干

2、涉仪等精密仪器对实际偏差进行测定， 然后通过数控系统 进行补偿，从而达到减小偏差的目的。 CypCut 激光切割系统提供完整且易于使用的螺距补偿功能，可以方便的控制机床按照 激光干涉仪的要求运行，并可以直接读取 Renishaw、API、Agilent、OptoDyne 等激光干涉 仪输出的数据文件。即使在没有激光干涉仪支持的情况下也可以单独设置反向误差补偿。 二、二、确定机床原点确定机床原点 在进行误差测定之前， 一定要先确定机床原点。 螺距补偿是以机床原点为基准进行补偿 的， 如果误差测定时使用的原点和机床补偿后运行使用的原点不同， 那么螺距补偿将变得毫 无意义。在 CypCut 平台配置

3、工具中可以进行机床回原点的设定，如下图所示： 只要条件允许，请务必选择“使用 Z 相信号” ，这将大大提高回原点的精度。与 CypCut 配套的 BMC1204 运动控制卡为每一个轴都提供了编码器输入，最大程度保证精度。 请根据机床实际设计选择 X 和 Y 轴回原点方向。回原点的方向直接决定了机床将运行 在坐标系的哪一个象限。如果选择“负向”回原点，那么机床将运行在坐标为正值的范围， 否则机床将运行在坐标为负的范围。 CypCut 螺距补偿手册 如果条件允许， 请通过 CypCut 反复多次回原点， 然后用激光干涉仪测量回原点的精度。 一般每次回原点的位置相差不超过 5 微米。 三、三、测定脉

4、冲当量测定脉冲当量 通过理论计算得出的脉冲当量往往和机床实际的脉冲当量有差别。 当差别较大时， 直接 进行螺距补偿的效果可能不理想，因此建议在螺距补偿之前先测定脉冲当量。 通过激光干涉仪测定脉冲当量的方法比较简单， 向电机发送指定的脉冲数， 使机床运行 一段很长的距离，例如从原点运行到行程结束，然后用干涉仪测量出这两点之间的距离。将 发送的脉冲数和距离分别填写到平台配置工具中即可。 在 CypCut 发送固定脉冲数的方法是，打开“文件”-“诊断窗口” ，在下图所示窗口中 选择轴，输入脉冲数，单击“发送” 。 另一种方法是，先按理论值设定脉冲当量。然后通过 CypCut“数控”“光路调节” 界面

5、将机床分别定位到 0 点和行程结束位置， 通过干涉仪测试实际距离。 然后再到平台配置 中将“每运动_”的数值改变为： 实际距离 * 当前数值 / 理论行程 例如之前填写的是每运动 10 毫米对应 10000 个脉冲， 测试得到 0 点和行程 1500 之间的 实际距离是 1503.321 毫米，那么将设置修改为每运动 1503.321*10 / 1500 = 10.02214 毫米对 应 10000 个脉冲即可。 在误差测量的第一点和最后一点要加入一小段运动来消除反向间隙， 请将行程范围设定 到比设计行程小，保证零点和最大行程向外 5mm 都不会碰到限位，避免影响测量过程。 CypCut 螺距

6、补偿手册 四、四、误差测定误差测定 通过干涉仪进行误差测定，俗称“打干涉仪” 。一般来说是通过数控系统控制机床每隔 一段距离停留一段时间， 然后激光干涉仪测量出每一点的实际位置。 全部位置测量完成后就 得到了一张理论位置和实际位置的对应表。 大部分激光干涉仪，如 Renishaw，在开始测试之前先要设定行程范围、测试间距及每 一点停留的时间，例如每隔 30 毫米停留 1 秒。激光干涉仪是通过判断间隔距离和停留时间 来决定是否要进行测量的。 首先确定几个参数： 1. 行程范围。预备进行测量的总行程范围，一般设定的比机床设计行程略小。 2. 测量间隔。 理论上来说测量的间隔越小， 则补偿之后结果越

7、精确； 但测量间隔越小， 需要测量的点也越多，花费的时间也越长。间隔值推荐在 10 毫米100 毫米之间。 3. 停留时间。Renishaw 默认的最小停留时间是 2 秒。 请确保激光干涉仪的零点和机床的零点是同一点。 在进行误差测定时，请确保平台配置工具中的螺距补偿功能为关闭状态， 即“不补偿” 。 以下以雷尼绍 Renishaw 干涉仪为例介绍如何使用 CypCut 进行误差测定。其他激光器 参照进行设定。 打开 Renishaw 线性测长软件，单击“”开始设置参数。 第一定位点始终是 0，最终定位点为行程范围。间距值即前述测量间隔。 单击“”进入下一步。 CypCut 螺距补偿手册 单击

8、“”进入下一步。根据需要输入信息后再单击“”进入第4 步。 其中最小停止周期的值请设定并记录下来，在 CypCut 中设定参数时要使用。完成后激 光干涉仪就开始采集数据了。 此时打开 CypCut“数控”“光路调节”界面，找到以下窗口： CypCut 螺距补偿手册 这里的行程范围是自动读入的， 请设定到与干涉仪中的设定数值相同， 但是要注意符号。 正向回原点的输入负值，反之输入正值，如果输入错误在保存时系统会提示。 间隔值请设定到与干涉仪中相同，否则可能测不到数据。 停留时间请设定到比干涉仪的“最小停止周期”略大，保证干涉仪能正确识别到每一个 需要测量的点。 循环次数请与干涉仪中设定的“测量次

9、数”相同。由于 CypCut 只读取一次来回的测量 结果，因此多次测量的数据在导入 CypCut 时也只会读取第一次的数据。 间隙调整是指在反向运动时，会先沿原方向继续运动 5mm，然后再返回 5mm，从而消 除机械上的反向间隙。 该数值不应该大于间距值减去公差窗口， 否则干涉仪会误认为这是一 个需要测量的点。 单击“生成干涉仪定位程序” ，在窗口右侧将会生成定位程序。检查无误且以下条件满 足后单击“执行”即可开始测定。 1. 被测量的轴已经正确返回原点。务必从原点开始测量 2. 干涉仪已准备就绪，且参数与 CypCut 设定的参数匹配。 测试完成后从干涉仪软件中保存测量结果，对于 Renis

10、haw 其结果是 RTL 格式的。拷贝 该文件到 CypCut 运行的电脑上。 五、五、导入误差数据导入误差数据 得到螺距补偿的数据文件之后就可以将其导入到 CypCut 中。CypCut 可以直接读取 Renishaw、API、Agilent、OptoDyne 等激光干涉仪保存的文件。如果您正在使用的干涉仪文 件无法被 CypCut 读取，请联系我公司，我们将尽力为您解决。导入误差数据的方法如下： 打开平台配置工具，在“机床”界面“螺距补偿”一项中选择“完整螺距补偿” ，如下 图： 然后单击“查看补偿数据” ，弹出如下窗口。 CypCut 螺距补偿手册 单击“导入 X”可以导入 X 轴的误差

11、数据，单击“导入 Y”导入 Y 轴的误差数据。数 据导入完成后将以列表和图形两种方式显示导入结果。 如果表格中显示的位置坐标与回原点的方向不一致时，补偿结果将无效。一般情况下， 在导入数据时 CypCut 会自动判断位置的符号，万一不一致请联系我们解决，或者通过修改 干涉仪软件的测量参数将测量范围调整到与机床行程范围一致再导入数据。 六、六、常见问题处理常见问题处理 1. 补偿前后没有变化补偿前后没有变化 如果发现补偿前后测量到的数据几乎没有变化， 那么极有可能是行程范围不一致， 导致 没有任何有效数据可供补偿，也就是没有补偿。 请核对回原点方向与补偿数据之间的对应关系。 回原点方向为负向，

12、那么补偿数据的位 置应该是正值；反之回原点方向为正向，那么补偿数据的位置应该是负值。 2. 补偿之后误差加倍补偿之后误差加倍 如果发现补偿之后，正向和反向误差曲线形状几乎没有变化，但数值几乎都加倍。两条 曲线之间的距离（也就是反向间隙）也加倍，那么很有可能是误差值符号反了。这种情况下CypCut 螺距补偿手册 请单击“误差值取反”就可以使补偿精度大大提高。 如下图所示，是典型的补偿之后加倍的情况。 补偿后，最大误差 0.12 毫米，反向间隙 0.022 毫米，曲线形状不变 补偿后，最大误差 0.2 毫米，反向间隙 0.048 毫米，曲线形状不变 CypCut 螺距补偿手册 出现问题的原因是提供

13、给 CypCut 的误差数据文件中没有包含实测值，而只有实测值与 理论值之间的差（误差） ，该差值可能是实测值减去理论值，也可能是理论值减去实测值， 从而导致导入数据有两种可能。 干涉仪 API X-D Laser 生成的 pos 格式的文件，以及光动 OptoDyne 生成的 lin 格式的文 件中既包含理论值又包含实测值，在读取时就不会出现误差符号的问题。 3. 补偿之后补偿之后反向间隙加倍反向间隙加倍 如果补偿之后发现正反向都有所改善， 但是改善效果不明显， 并且反向间隙有增大甚至 加倍的趋势，那很可能是将正向数据补偿到反向，而反向数据补偿到正向了。这时候请单击 “正反向交换”使正反向的

14、数据（也就是红绿两条曲线）对调。 当干涉仪测试到的数据符号与机床实际的行程范围符号不一致时，最可能出现这种情 况。干涉仪认为的正向是坐标增加的方向，与机床坐标增加的方向正好相反。CypCut 已经 尽可能自动处理这种情况，但仍不能保证所有情况都能自动处理。 4. 补偿之后正反向曲线呈对称补偿之后正反向曲线呈对称 如果补偿之后发现正反向曲线呈对称变化， 最可能的原因是， 正向误差与反向误差的符 号相反，其中一个是正确的，另一个是错误的。这种情况被认为是极少出现，为了减少客户 理解上的难度，CypCut 已经屏蔽了处理这种情况的按钮。如果您遇到这种情况，请在导入 之前手工将正向或者反向的误差取反，然后再导入。或者联系柏楚电子工作人员协助解决。