機械傳動精度 的 檢測方法 － 影片

機械設計中，通常會藉由傳動元件（例如齒輪，皮帶，鏈條，螺桿… 等等），將動力傳遞到機械末端來工作。然而，由於傳動機構的撓性，背隙 … 等因素，會對機械的精度有不良的影響！本文提供一種量測 “傳動誤差” 的方法，不需要昂貴的儀器就可以做到 …

原理概述：

如下圖，軸 A -> 輪 B 之間有許多傳動元件：

圖（一）傳動精度檢測架構圖

若想瞭解 軸 A -> 輪 B 之間的傳動誤差有多大，可以用 感測器 偵測 輪 B 上的標記，並將 軸A 連接一編碼器，然後令機構旋轉，抓取相鄰二次感測標記之間的 編碼器脈波 變化量，就可得知機構的 傳動誤差值，請參考示範影片（採用台達 A2 伺服的 同步軸功能 [註 1]）：

Youtube：

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傳動誤差 的計算：

如果傳動機構是完美的剛性體，則每次抓到的 編碼器脈波增量（V081 變數）應該都是固定的數值，不會有變化，頂多是感測器的雜訊，通常在+/- 1 脈波以內，而剛性愈差的機構所得到的 V081 數值，則跳動愈劇烈！傳動誤差的計算公式如下：

在運動控制實際應用中，常見的狀況是：伺服馬達走的很準（追隨誤差都很小），但機械最終的效果卻不理想！利用本文的方法可以幫助釐清機械傳動精度是否太大了？對於問題查找會有一定的幫助！上圖（一）的架構看似複雜，但通常 軸Ａ 的編碼器 用伺服馬達本身的就可以了，不需要另外安裝．影片中採用 磁鐵+螺絲 作為 感測標記 是為了安裝方便，如果機構本身已有凸出的螺絲 也可以直接使用．如果測出的 傳動誤差 在容許範圍內 可以不必理會，否則就必須加以補償，常見的的方法有：驅動器全閉環，感測器抓取位置做修正，凸輪對位 … 等等．

參考：同步軸的設定方法，凸輪對位修正．

[註 1] A2伺服的設定可參考 “同步軸 的設定方法“，其中 P5-78 需設為 輪 B 轉一圈，軸A 編碼器 輸出的 理論脈波數。