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2024年4月11日 星期四

為什麼你的PLC定位會不準? 精密定位精度的關鍵因素

 精密定位機構包含多個關鍵元件。定位精度的需求多樣化,涉及多種功能和精度,因此選擇合適的組件組合尤為重要。選擇的依據不僅是元件的優劣,而是其是否能滿足特定功能和精度的要求。


此外,控制驅動裝置在提升定位系統精度中扮演著至關重要的角色。提升系統精度不僅需要提高個別元件的性能,更重要的是對整個系統進行全面優化和設計。


傳動機構中,傳送螺桿是最常使用的元件之一。其精度覆蓋範圍廣泛,從經濟型螺絲到高精度的方形螺桿和靜壓螺桿等不等。


在精確定位的應用中,壓電元件、線性馬達等直驅或摩擦驅動裝置有多個實用例子。儘管市場上存在多種傳動機構元件,但在選擇時需考慮成本、長期穩定性、行程、剛性、負載能力和速度的平衡,以及控制的難易程度和使用便捷性。在這些因素中,滾珠螺桿因其多項特性而被廣泛應用。


導引機構也依賴於各種元件,其中動壓導引是最常見的形式。然而,在當前對高精度和高速度的要求下,靜壓導引和滾動導引的應用也在增加,這是因為它們能夠減少遊隙、摩擦力變化、低速時的粘滑現象及高速運行的耐久性問題。此外,在特定環境下,如真空條件中,磁力懸浮導引的應用也逐漸變得實用。


2024年4月8日 星期一

CNC系統之所以能提供比PLC更高的精度的原因?

 CNC(電腦數控)系統之所以能提供比PLC(可程式邏輯控制器)更高的精度,主要得益於其專門化的設計和功能。CNC系統專為複雜的加工任務而設計,具備以下幾個關鍵功能,使其在精準控制方面具有顯著優勢:


高精度定位與運動控制:CNC系統能夠控制機床在三維空間中的精確移動,達到微米級(甚至更高)的定位精度。這是通過使用精密的伺服電機和反饋系統來實現的,這些系統可以實時調整機械的位置和速度,確保加工過程的極高精準。


複雜路徑規劃和插補:CNC系統能夠執行複雜的數學計算,以生成精確的工具路徑。這包括直線、圓弧和更複雜曲線的插補,允許機器以非常精細的控制執行加工任務。


高度自動化的加工程序:CNC系統通過先進的軟件來自動化整個加工流程,從工件定位到工具變換,都能實現高度自動化和精確控制。這種自動化不僅提高了效率,也減少了人為錯誤,確保了加工過程的一致性和重複性。

2023年12月11日 星期一

光電感測器:初學者指南

 什麼是光電感測器?

光電感測器是一種使用光來檢測物體存在與否的裝置。這些感測器利用發射和接收光線的原理來工作,當光線被物體反射或中斷時,感測器便能夠偵測到物體。







光電感測器的工作原理

基本上,光電感測器由兩大部分組成:發射器和接收器。發射器產生光束,而接收器則偵測那些從物體反射回來的光。如果接收器沒有收到光,這通常表示有物體經過了光束的路徑。


光電感測器的類型

光電感測器的不同類型及其應用場景

2023年12月4日 星期一

如何利用機床SSV功能避免刀具震動

 導言:

在精密機床加工領域,刀具震動是一個常見且棘手的問題,
它不僅影響加工質量,還可能損壞刀具和工件。
今天,我們將探討如何通過機床的SSV(主軸轉速浮動)功能來有效減少或避免刀具震動,
以實現更加光滑均勻的表面處理。


什麼是刀具震動? 簡單來說,刀具震動是由於刀具和工件之間的共振引起的,
這種震動會導致表面處理不均勻和粗糙。
不僅如此,一旦刀具震動開始,它會進入一個自我加劇的循環,使問題逐漸惡化。 SSV功能介紹: SSV,即主軸轉速浮動功能,當被激活時,能夠連續地增加和減少主軸的轉速。
這種轉速的變化能夠讓主軸在達到共振轉速時只停留極短的時間,從而避免了長時間的振動。

如何設定SSV? 1. 使用PLC設定指令M38來激活SSV功能。 2. 通過參數165來控制主軸的轉速浮動範圍,例如±150 RPM。 3. 通過參數166來控制轉速浮動的時間周期,例如每1.2秒變化一次。 SSV的實際應用: 在實際加工中,例如在加工一個長径比為6:1的零件時,
即使超過了通常需要尾座支撐的比例,使用SSV也能明顯減少震動。
這一點在沒有尾座支撐的情況下尤其重要。





G代碼和SSV: G96(表面恒限速)和G50(主軸最高轉速限制)是兩個與SSV功能相關的G代碼。
G96用於保持刀尖的表面線速度恒定,而G50則用於限制加工過程中的最高轉速,
這對保障加工安全至關重要。 結論: SSV功能是一種強大的工具,能夠幫助機械師克服刀具震動的挑戰
,提升加工質量。通過實驗和優化SSV的設定值,可以為特定的加工任務找到最佳的運行參數。
如果您的機床具備SSV功能,不妨嘗試使用它來提高您的加工效率。

2015年6月23日 星期二

三張圖看懂“工控手機控”流派

俗話說,物以聚類、人以群分,“工控”就是工控男女們的共同標籤。作為工控一族,您或許還有如下“症狀”:經常手機不離身,否則就像丟了魂、失了魄;但凡有片刻閒暇,就下意識地翻看手機;一旦手機無信號或無Wi-Fi,就心神不寧……果如此,則恭喜您進入“工控手機控”一族。
小編承認,自己常“中招”。不過小編要告訴你,這一族其實很“主流”,你我並不孤單。所以,小編在此不打算解讀這一時代性現象,而是進一步看看,這一主流的工控手機族還分哪些流派。


技術流派
工控者多為“技術控”,先看技術控們認可的作業系統格局,安卓的65%對比IOS的27%,正好是大眾手機統計結果的7:3,可見工控手機控們對“平臺開放”與“用戶體驗”的追求合乎主流。


資歷流派
把資歷也劃為流派其實有點扯,因為資歷和年齡一樣無法選擇。反過來,通過工控手機控的年齡分佈可以看出其資歷結構:25-35歲作為企業執行層占比最大,在意料之中;而35-60歲作為企業管理層居然占比達到40%,可見手機控在工控行業的中毒至深。
小編的問題是,他們用手機在忙啥?



需求流派
排除無聊時段用以刷微信、看新聞等非工控需求,這張圖明示,致力於個人職業發展的學習和求職占36%,剩下的全是產品選型、產品採購和技術服務等工作需求,工控手機控們的專業、職業和敬業操守一覽無遺。

小編的問題是,高達33%的專業技術服務需求,如何通過手機來搞掂?




小編在此敬告各位工控手機控們,尤其是那27%的高端工控iPhone控們,專門解決工控現場技術服務的工控速派,繼5月18日推出網站(gongkongBPO.com)和安卓版APP一個月之後,IOS版工控速派APP終於通過“爛蘋果審核流程”上線了。蘋果流程雖爛,但好在此次提供下載的速派APP是最新版,希望能滿足您專業的使用體驗。
為了滿足您作為工控手機控的專業需求,也為了不辜負小編的這番辛苦囉嗦,趕快下載體驗吧。


您也可以訪問此網址下載:
https://itunes.apple.com/cn/app/gong-kong-su-pai/id975090583?mt=8

2014年7月3日 星期四

開回路控制(open loop) 閉回路控制(close loop)全閉回路控制。

開回路控制(open loop):上位控制器(PLC),命令發出後,就沒有確認馬達是否有動作。

例:步進馬達
缺點:上位到驅動器 或 驅動器到馬達的命令被干擾,就會位置不對




開回路控制(open loop):上位控制器(PLC),命令發出後,驅動器有抓馬達回授位置,如果馬達不到位,再會命令馬達移動。

例:伺服馬達
缺點:上位到驅動器的命令被干擾,馬達位置就會不對。

目前有趨勢用通訊(總線)方式,來取代電壓命令(Vcmd)脈波命令(Pcmd),
因為脈波跟電壓屬於連續的信號,如果使干擾,無法補正。
用通訊方式,如果被干擾可以重新發送一次,抗干擾力強。





閉迴路控制(close loop):上位控制器發出命令後,有再抓取驅動器的回授位置比對。

確認馬達有確實移動到命令位置,如果不對,會再下命令補正,要確實移動到命令位置。
缺:馬達旋轉,跟實際移動,有透過螺桿等裝置轉成直線運動,就會有螺桿的誤差。

螺桿的誤差:http://vkinngworld.blogspot.tw/2012/03/blog-post_28.html
螺桿的補正



全閉迴路控制(close loop):命令發出後,從最終機構端抓取回授,再修正下次命令。

可以避免掉馬達到最終端機構的誤差。








2013年10月25日 星期五

PLC-Modbus 資料傳送準備



ASCII



如上圖所示為Modbus-ASCII的傳送資料格式,
我把重點以用紅線標示(8bit),
什麼這個是重點?

2013年10月21日 星期一

PLC 你要了解Modbus、RS422、RS485

Modbus是一種通訊協定(軟體)。
RS422、RS485是一種硬體的架構。

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RS422配線:會有RX+/-,TX+/-  共有4條線

RX  接收外部設備回傳線路
TX  發送給外部設備線路











RS485配線:會有D+/D-  共有2條線

傳送/接收,都是D+/D-在控制。








2013年5月6日 星期一

會PLC? 會CNC?


會PLC? 會CNC?

如果說會PLC,大概就知道會寫階梯圖(Ladder),
雖然每家的階梯圖都不大一樣,但基本概念不變,差別在於了解的程度。
當然有人說中大型PLC,多了很多數據(CIM)、特殊模組的概念,但基本的概念還是在階梯圖Ladder。


如果說會CNC,很分非常多種了:
1.會操作CNC機台,刀具選擇,加工設定
2.會寫G-CODE、Marco的CNC人員
3.會CNC機台組裝、電控、維護
4.會CNC的CAM轉檔
5.會CNC的系統應用
雖然也有全能人材,但實在太少太少了,
所以在找CNC人員時,要確認了解自已要的人員,是那一種分類。


數控(CNC)人材分類
http://vkinngworld.blogspot.tw/2013/03/blog-post.html

2013年5月2日 星期四

PLC 跟CNC的差別!?

PLC 跟 CNC 常常被問,這兩者之間有什麼差別?

現今的PLC 功能越做越強大,跟CNC之間的差距已經越來越小了,
也可以控制軸運動,也可以輸入G代碼控制,
但我們還是可以從早期PLC跟CNC,來分辨出兩者的差異。

PLC早期定義在I/O控制。(現在軸控功能也很強大)
CNC早期定義就是數值控制。

PLC 一拿到手,是空的,需要自已寫程式。
CNC控制器,是拿到手就可以使用,不寫程式也可以使用,也可寫入自已需要的部份。

而最大的差別是在於運用的產業,

PLC絕大多數是應用在工廠自動化產線,通常都只會做一種固定的動作,
介由參數的調整,來完成不同的產品。(專用機)

CNC還是工具機佔大多數,車床、銑床、磨床,機台行業,
通常客戶要做什麼都是自行編輯程式,把機台當成工具使用,所以叫工具機。



我自已定義工具機:
把機台像工具一樣使用,就像螺絲起子是個工具,但賣家不會限制只能鎖螺絲,
全看拿在什麼人的手裡。而工具機也是看什麼人在操作,就達到不同的功能。

我自已定義專用機:
機台本身被機構限制住,只能做設定好的事情。
如:繞線機,除了繞線,不太可能做其他的事,而規格也是廠商已經設定好的。
彈簧機,除了彎線(彈簧的形成就是把線變彎)外,不能做其他的事,因為機構已經限定。

2013年4月30日 星期二

CNC = 電控 + 機構 + 加工技術

最近在忙於加工機測試,
讓之前的觀念大大的改變。

之前認為 電控 跟 機構,已經就是機台的全部,
但在CNC上,又不適用了,還需要加工技術的配合。

在電控上問題查找,我們會從PLC,配線,參數.....很熟練的找下去。

在機構上,也是如此,從馬達端,連軸器,螺桿誤差,齒隙.....一步一步找問題。

但在CNC上,除此之外,又多了加工技術,
如刀具選用,主軸轉速 ,切削深度,被加工物材質....真的太多太多需要了解。


2012年10月30日 星期二

用相機量距離? 影像擷取

之前在電視上有看到一個報導,
APPLE 有一款APP,利用相機就可以知道相機內物品的距離。

在還沒接寫影像擷取時,覺得相當神奇.......

了解到影像擷取後,知道利用對焦時,得到的焦距,就可以算出視野內的長寬。
再利用解析度(長X寬像素),就可以得知每個相素的大小,
再利用物品像素的數量,
再乘上每個像素的大小,就可以得知物品的大小、長度。

2012年10月24日 星期三

影像擷取對位系統

上圖為原始圖,下圖為檢測出的圖。


在上一篇當中,提到影像擷取系統,最簡單的應用就是類似『大家來找碴』,
但實際上的應用,因為背景會有一些不需要判斷的圖,
所以只擷取部份需要比對的圖案(上圖中的白色框)。

找到原始圖檔的影像後,因為角度&位置的偏移,
可以透過計算像素的數量,來算出偏移的角度 & 位置。

最重要的就是角度&位置,就可以透過下一個運動控制來做修正,達到高精度加工。

2012年10月23日 星期二

大家來找碴-影像擷取來做品管


如上圖中:
在影像擷取,我們把左圖去設為標準品,右圖就是要比對的產品,
當兩邊有差異時,就視為不良品,再次人工檢測,或是NG。


當人眼很難比較出差異時,用電腦來檢查每個像素的差異,
就變的非常簡單。


2012年10月22日 星期一

利用影像擷取來做品管的案例


影像擷取要如何來判斷尺寸?
1.相機跟加工台面之間的距離是固定的,所以不是距離變化引起的物體變大變小。
2.依照相機的像素及取相的面積,就可以算出每個像素的距離為多少。
所以就是透過計算像素的數量,來算出物品的大小。


2012年10月19日 星期五

PLC 對 A/D 的 採樣率


採樣率在使用上最常遇到的問題就是,
A/D轉換裝置是0.1~1秒更新一次資料,
而工業控制器(PLCPC BASE)的掃描時間(SCAN TIME)都是0.001~0.01秒,
很明顯工業控制器的掃描時間遠高於A/D轉換。
所以會發生讀了10次,都還是相同的值,因為外部都沒更新,
而不是工業控制器的讀取問題。

處理的方式:就是利用呼叫的方式,來擷取A/D的轉換值即可,
不需要在主要掃描程式裡,每次都去讀取A/D資料。


2012年10月18日 星期四

A/D 讀取的應用之一,張力控制

在下圖當中,如果收料太快,張力變大,SENSOR會被拉高,電阻變小,
就可以通知馬達轉速變慢,張力變小,
SENSOR就會到平衡點。
其實就是可變電阻+彈簧的裝置,
彈簧就決定張力的大小。




2012年10月15日 星期一

A/D轉換的採樣率(取樣速度)


類比訊號在時域上是連續的,因此可以將它轉換為時間上連續的一系列數位訊號。這樣就要求定義一個參數來表示新的數位訊號採樣自類比訊號速率。這個速率稱為轉換器的採樣率(sampling rate)或採樣頻率(sampling frequency)。

可以採集連續變化、頻寬受限的訊號(即每隔一時間測量並存儲一個訊號值),然後可以通過插值將轉換後的離散訊號還原為原始訊號。這一過程的精確度受量化誤差的限制。然而,僅當採樣率比訊號頻率的兩倍還高的情況下才可能達到對原始訊號的忠實還原,這一規律在採樣定理有所體現。


2012年10月8日 星期一

D/A、A/D轉換的解析度

D/A、A/D轉換的解析度

我們能夠讀取到最小單位的A/D轉換值,就稱解析度。
如果解析度越高,能夠讀到的類比值就越精確。

一般目前在使用的A/D轉換的解析度為10-14位元。
例:10位元=1024
10V/1024=0.00976V=0.0976度

我們從A/D轉換後,
讀到的值1=0.0976度
讀到的值512=49.97度
讀到的值1024=99.94度

PS:因為控制系統的關系,小數位能取越
多,轉換值就越高。


2012年10月4日 星期四

自動控制常用的元件有那些??1-10


自動控制常用的元件有那些??

1.PLC
2.電源供應器
3.開關類(按鈕、近接、微動,光遮斷/反射、磁簧)
4.RELAY(繼電器、氣/油壓閥、
5.伺服驅動器+馬達
6.變頻器+感應馬達
7.HMI 人機介面
8.步進馬達+驅動器
9.A/D、D/A (溫控、壓力檢知)
10.通訊(RS232、RS422、RS485)

我心中電控工程師,對電控元件需要了解的排名,
那你的排名呢?