Hammashihnajohdeakseleiden liikkeiden synkronointi
Parkkinen, Jukka (2011)
Diplomityö
Parkkinen, Jukka
2011
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201110205728
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201110205728
Tiivistelmä
Nykyisessä valmistusteollisuudessa erilaisten robottien ja automatisoitujen tuotantovaiheiden rooli on erittäin merkittävä. Tarkasti suunnitellut liikkeet ja toimintavaiheet voidaan nykyisillä järjestelmillä ajoittaa tarkasti toisiinsa nähden, jolloin erilaisten virhetilanteidenkin sattuessa järjestelmä pystyy toimimaan tilanteen edellyttämällä tavalla. Automatisoinnin etuna on myös tuotannon muokkaaminen erilaisten tuotteiden valmistamiseen pienillä muutoksilla, jolloin tuotantokustannukset pysyvät matalina myös pienten valmistuserien tapauksissa.
Usean akselin laitteissa eli niin sanotuissa moniakselikäytöissä laitteen toimintatarkkuus riippuu jokaisen liikeakselin tarkkuudesta. Liikkeenohjauksessa on perinteisesti ollut käytössä myötäkytketty paikkakaskadi, jonka virityksessä otetaan huomioon akselilla olevat erilaiset dynaamiset tilat ja käytettävät referenssit. Monissa nykyisissä hajautetuissa järjestelmissä eli moniakselikäytöissä, joissa jokaiselle akselille on oma ohjauslaite, ei yksittäisen akselin paikkavirhettä huomioida muiden akseleiden ohjauksessa.
Työssä tutkitaan erilaisia moniakselijärjestelmien ohjausmenetelmiä ja myötäkytketyn paikkakaskadin toimintaa moniakselikäytössä pyritään parantamaan tuomalla paikkasäätimen rinnalle toinen säädin, jonka tulona on akseleiden välinen paikkaero. Nowadays, different kinds of robots and other automated manufacturing processes are very much used in manufacturing industry. Precise movements and action phases of different systems can be timed very accurately and systems are designed to operate even one part of movement has some kind of error in process. Automated manufacturing is usually easy to modify to manufacture products with large scale which makes it suitable for manufacturing smaller production runs.
In multi-axis systems the operating accuracy is dependent of every single axis of the system. In motion control systems position cascade with speed forward structure is used traditionally. With this structure all different dynamic situations and used references has to be taken into account when control system is tuned. In multi-axis systems where every single axis has its own control system only the position error of its own is used in the controller.
Different kinds of control methods for multi-axis systems and position compensation with position cascade structure are in the focus of this thesis. A compensator will be added in the cascade structure parallel with the original position controller.
Usean akselin laitteissa eli niin sanotuissa moniakselikäytöissä laitteen toimintatarkkuus riippuu jokaisen liikeakselin tarkkuudesta. Liikkeenohjauksessa on perinteisesti ollut käytössä myötäkytketty paikkakaskadi, jonka virityksessä otetaan huomioon akselilla olevat erilaiset dynaamiset tilat ja käytettävät referenssit. Monissa nykyisissä hajautetuissa järjestelmissä eli moniakselikäytöissä, joissa jokaiselle akselille on oma ohjauslaite, ei yksittäisen akselin paikkavirhettä huomioida muiden akseleiden ohjauksessa.
Työssä tutkitaan erilaisia moniakselijärjestelmien ohjausmenetelmiä ja myötäkytketyn paikkakaskadin toimintaa moniakselikäytössä pyritään parantamaan tuomalla paikkasäätimen rinnalle toinen säädin, jonka tulona on akseleiden välinen paikkaero.
In multi-axis systems the operating accuracy is dependent of every single axis of the system. In motion control systems position cascade with speed forward structure is used traditionally. With this structure all different dynamic situations and used references has to be taken into account when control system is tuned. In multi-axis systems where every single axis has its own control system only the position error of its own is used in the controller.
Different kinds of control methods for multi-axis systems and position compensation with position cascade structure are in the focus of this thesis. A compensator will be added in the cascade structure parallel with the original position controller.