一、科普一下這幾個參數(shù)

在定位參數(shù)的基本參數(shù)里，有四個相關(guān)的參數(shù)，分別是單位設(shè)置、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)、每轉(zhuǎn)移動量、單位倍率。

單位設(shè)置

這個參數(shù)設(shè)置的是定位控制時的指令單位，可以設(shè)置為mm、inch、degree、pulse。如果設(shè)置為脈沖單位pulse，那么我們在發(fā)定位指令時就是以脈沖為單位了，這時我們就該關(guān)心程序里應(yīng)該發(fā)多少脈沖了。如果設(shè)置為毫米mm，那么我們發(fā)定位指令時就可以直接讓控制對象（比如絲杠）走多少距離，而不需要也不應(yīng)該操心程序里應(yīng)該發(fā)多少脈沖。

2.每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)這個參數(shù)設(shè)置的是電機(jī)軸每轉(zhuǎn)所需要的脈沖數(shù)。

3.每轉(zhuǎn)移動量這個參數(shù)設(shè)置的是當(dāng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)時，控制對象（比如絲杠）走多少距離。舉個例子，絲杠的螺距是2mm，伺服電機(jī)直接帶動絲杠，沒有減速機(jī)，那么伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)時，絲杠移動量2mm，所以這里應(yīng)該設(shè)置為2000um（前述提到的“單位設(shè)置”應(yīng)設(shè)置為mm）

4.單位倍率

這個參數(shù)是當(dāng)每轉(zhuǎn)移動量超出設(shè)置范圍時可以作出的調(diào)整。在使用QD75等定位模塊時，會發(fā)現(xiàn)，每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的設(shè)置范圍是0-65535，每轉(zhuǎn)移動量則與單位有關(guān)，若單位是pulse，則范圍是1-65535pulse；若單位是mm，這范圍是0.1-6553.5um。顯然，第一，如果用的是JE伺服，那么每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)要設(shè)置為131072啊！第二，如果絲杠螺距超過7mm，每轉(zhuǎn)移動量也無法設(shè)置。

在QD75里，如果每一脈沖的位移量小于1，則會發(fā)生命令頻率變化。較小的設(shè)

置會增加變化并可能導(dǎo)致機(jī)器振動。如果每一脈沖的位移量變?yōu)樾∮?，則也

使用驅(qū)動裝置的電子齒輪功能并進(jìn)行設(shè)置使每一脈沖的位移量大于等于1。

這段話的意思是AL*AM/AP>=1.

二、舉個實(shí)際例子

有一設(shè)備伺服軸，用的是MR-JE的馬達(dá)，JE馬達(dá)編碼器分辨率是131072，絲杠螺距20mm；客戶設(shè)置的參數(shù)是：QD75設(shè)置：每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置為1pulse，每轉(zhuǎn)移動量設(shè)置為10um，單位倍率為1倍；伺服放大器側(cè)電子齒輪比設(shè)置為8192/125；Pb:絲桿導(dǎo)程n:減速比Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

三角L0:每脈沖對應(yīng)的進(jìn)給量（mm/脈沖）

三角S:電機(jī)每轉(zhuǎn)對應(yīng)的進(jìn)給量（mm/r)

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=(0.01*131072)/20=8192/125

QD75每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置AP為1pulse，每轉(zhuǎn)移動量設(shè)置AL為10um，單位倍率AM為1倍，所以電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)為：脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的定位模塊脈沖數(shù)。）本例中脈沖當(dāng)量=AL/AP=0.01/1=0.01mm=10um。伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈需脈沖數(shù)=20/0.01=2000

再次驗(yàn)證公式：伺服側(cè)電子齒輪比CMX/CDV=電機(jī)編碼器分辨率/電機(jī)轉(zhuǎn)一圈

所需脈沖數(shù)131072/2000=8192/125=65.536

這是由已知量電機(jī)編碼器分辨率、螺桿導(dǎo)程，然后選的脈沖當(dāng)量，設(shè)置QD75的AP、AL、AM，然后再算出伺服側(cè)電子齒輪比。

小明設(shè)置的參數(shù)是：

每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置為32768pulse,每轉(zhuǎn)移動量設(shè)置為2000um，單位倍率設(shè)置為10；伺服放大器側(cè)電子齒輪比設(shè)置為4/1。

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=[(20/32768）*131072]/20=4/1

因?yàn)槊哭D(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置為32768pulse，每轉(zhuǎn)移動量設(shè)置為2000um，單位倍率為10倍，所以電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)為：脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)。）脈沖當(dāng)量=20/32768（mm/脈沖）伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的脈沖數(shù)=20/(20/32768)=32768

再次驗(yàn)證公式：伺服側(cè)電子齒輪比CMX/CDV=電機(jī)編碼器分辨率/電機(jī)轉(zhuǎn)一圈

所需脈沖數(shù)4/1=131072/32768=4

小明是通過設(shè)QD75的AP=32768,AL=2000,AM=10,算出脈沖脈沖當(dāng)量=20/32768，然后再根據(jù)公式算出電子齒輪比。

按照以下式子去計算的話，上述兩種設(shè)置得到結(jié)果是一樣的：

電子齒輪=伺服側(cè)電子齒輪比*每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)/（每轉(zhuǎn)移動量*單位倍率）

把客戶的參數(shù)代入上面的公式：電子齒輪=（8192/125）*（2000/20）=

32768/5（都換成了實(shí)際的數(shù)，而非QD75里設(shè)置的數(shù)）

把小陳的參數(shù)代入上面的公式：電子齒輪=（4/1）*（32768/20）=

32768/5（把QD75里的數(shù)代入計算。）

從以上兩種方法來看，脈沖當(dāng)量是不同的，客戶的脈沖當(dāng)量設(shè)置得好一些：

客戶脈沖當(dāng)量=0.01mm=10um（直觀一些）

小陳脈沖當(dāng)量=0.0006103mm=0.6103um（設(shè)置得一般。）

再把客戶的設(shè)置重新理解：假如選定了脈沖當(dāng)量是10um，由于導(dǎo)程是20mm，那么根據(jù)脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)。）

算出伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)=20/0.01=2000，

然后把AP設(shè)成2000，AL=20000，AM=1,是不是更好理解一些。

客戶設(shè)AP為1pulse，每轉(zhuǎn)移動量設(shè)置AL為10um，單位倍率AM為1倍，實(shí)際上是AP和AL約分而已。（以上式子針對的是QD75等脈沖型定位產(chǎn)品，對于QD77MS則沒有伺服側(cè)電子齒輪比一項(xiàng)，相當(dāng)于說，每轉(zhuǎn)移動量與每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)、單位倍率就構(gòu)成了電子齒輪）。

上述例子說明：

1.每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)與每轉(zhuǎn)移動量的值可以約分；

2.若設(shè)置值超出范圍，可以通過伺服側(cè)電子齒輪比以及單位倍率來進(jìn)行調(diào)整。

脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的驅(qū)動器脈沖數(shù)。）算出脈沖

當(dāng)量。（電氣定位精度）

脈沖當(dāng)量也可以自己設(shè)定。當(dāng)自己設(shè)定脈沖當(dāng)量時，注意算一下馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)

速，然后再PLC里限制定位模塊發(fā)送脈沖的最高速度。以對應(yīng)馬達(dá)的額定速度。

以下幾點(diǎn)是錯誤的。

“脈沖當(dāng)量=螺距/(傳動比*編碼器解析度*電子齒輪比”是錯誤的：

1）脈沖當(dāng)量與編碼器的解析度無關(guān)；編碼器的脈沖對控制脈沖只是個反饋的關(guān)

系。

2）伺服的極對數(shù)不同，“當(dāng)量”會不同的！

3）脈沖當(dāng)量只與絲杠的螺距、減速比、電子齒輪比、伺服每轉(zhuǎn)一周控制脈沖數(shù)

有關(guān)！

已知：滑臺導(dǎo)程12mm,馬達(dá)編碼器的分辨率是20480脈沖/r，控制器可以接收

線性差分信號500kpps以下；還可以接收開路集電極信號100kpps以下。馬達(dá)

額定轉(zhuǎn)速3000r/min,

滑臺重復(fù)定位精度+/-0.02mm,用FX3GA本體的點(diǎn)位發(fā)脈沖控制馬達(dá)。馬達(dá)和滑

臺用聯(lián)軸器連接，沒有減速機(jī)。（FX3GA,集電極開路100kpps脈沖。）

A方案：

設(shè)脈沖當(dāng)量0.001mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.001*20480）/12=128/75=1.7066

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機(jī)速度(r/min)

Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（128/75）*60/20480=500r/min

當(dāng)脈沖當(dāng)量選0.001mm時，伺服側(cè)電子齒輪比128/75，PLC的最高脈沖

100000pps，馬達(dá)的速度是500r/min，沒有達(dá)到馬達(dá)的額定速度，速度有點(diǎn)

慢，顯然是不能接受的。

B方案：設(shè)脈沖當(dāng)量0.01mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.01*20480）/12=256/15=17.066

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機(jī)速度(r/min)

Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（256/15）*60/20480=5000r/min

說明當(dāng)脈沖當(dāng)量選0.01mm時，伺服側(cè)電子齒輪比256/15，當(dāng)PLC的最高脈沖

100000pps，馬達(dá)的速度是5000r/min，速度已經(jīng)超出了3000r/min，要使用這樣的配置，必須限制PLC的最高脈沖數(shù)，限制為50kpps.馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為2500r/min.

C方案：

設(shè)脈沖當(dāng)量0.005mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.005*20480）/12=128/15=8.533

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機(jī)速度(r/min)

Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（128/15）*60/20480=2500r/min

說明當(dāng)脈沖當(dāng)量選0.005mm時，伺服側(cè)電子齒輪比128/15，PLC的最高脈沖

100000pps，馬達(dá)的速度是2500r/min，速度在3000r/min以內(nèi)，不需要控制PLC的最大脈沖數(shù)。

設(shè)置電子齒輪比和脈沖當(dāng)量方法

1、先設(shè)脈沖當(dāng)量

脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的驅(qū)動器脈沖數(shù)）

2、算出伺服側(cè)電子齒輪比

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)符合電子齒輪比的范圍。

3、校驗(yàn)PLC定位模塊在最大脈沖數(shù)時，馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)是否等于或者低于額定轉(zhuǎn)數(shù)。如果馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)沒問題，不需要控制PLC的最大脈沖數(shù)。否則需要控制PLC最大脈沖數(shù)。

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機(jī)速度(r/min)

Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

CMX/CDV=電機(jī)編碼器分辨率/電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)

脈沖當(dāng)量=導(dǎo)程/（減速比*伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的驅(qū)動器脈沖數(shù)）

得出伺服控制器的電子齒輪比。

Pb:絲桿導(dǎo)程n:減速比

Pt:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

三角L0:每脈沖對應(yīng)的進(jìn)給量（mm/脈沖）

三角S:電機(jī)每轉(zhuǎn)對應(yīng)的進(jìn)給量（mm/r)

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機(jī)速度(r/min)

P:電機(jī)編碼器分辨率（脈沖/轉(zhuǎn)）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

以上對電子齒輪比進(jìn)行簡單介紹。我們在設(shè)計選型的時候，需要了解以下一些

資料，滑臺的導(dǎo)程、最大速度、重復(fù)定位精度、可帶多大的負(fù)載。選擇伺服馬

達(dá)和伺服控制器時，要了解功率、輸入電壓、接收脈沖的類型、馬達(dá)的額定速

度、接收脈沖最大數(shù)值。上位機(jī)，定位模塊脈沖輸出類型、最大脈沖輸出數(shù)，

脈沖邏輯等。我們的目的是讓馬達(dá)定位又準(zhǔn)，速度又較快。這樣機(jī)器的UPH才會達(dá)標(biāo)。

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