位置误差产生原因及解决方案

（1）原点误差

在运动控制中，现在很多机器上安装的原点开关一般是机械式的或光电开关，机械开关本身有一定的弹性变形范围，而且用久了后弹片的弹性系数和机械磨损带来的位置偏差都将发生变化；光电感应开关本身有一定的感应范围，即左边沿到右边沿的范围；而每次电机以一定的速度回到原点时，在其惯性的作用下不可能刚好停在开关的感应边沿上。

基于以上原因，我们可以让电机先以一个较高的速度回到原点开关的感应范围内，再让电机以一个较低的速度向离开原点的方向走，下位机控制器实时检测，当发现电机一离开原点开关马上停止；接着让电机以一个很低的速度向原点开关的方向走，下位机控制器实时检测，当发现电机一碰到原点开关马上停下来。

用以上方法，既可以让电机以高速回零，提高效率，又保证将每次回零的误差降到最低。而对于整个系统来讲，每次打标的起点都一致。

（2）控制器和伺服驱动器脉冲匹配产生的误差

下位机控制器把位置值按脉冲的个数发给执行单元伺服驱动器的寄存器中，但伺服电机以不同的速度走，走完所有的脉冲所用的时间就不同，如果在伺服电机还没真正停稳的时候去读光栅尺检测的实际位置值，再把这个偏差发给伺服，伺服降超过命令给定值。

而且由于伺服没真正的停下来，这时去检测，可能检测的是一个中间值，而这个中间值有可能就在精度要求的范围内，进而控制器跳出对精度的调整，但伺服电机还在走，当其真正停下来时位置势必引起偏差。

基于以上原因，基本可用两种方法解决。第一，可以用伺服驱动器上的定位完成信号输出给下位机控制器，让下位机控制器知道下面伺服真正走到位了。但要注意：很多伺服驱动器并不是等所有的脉冲都发完才输出这个信号，而是当达到一定脉冲数时就输出此信号，所以必须把伺服驱动器中此控制定位完成的脉冲数调到一个恰当值。第二，就是给电机发了校正脉冲后适当的延长一段时间，延时后再去检测光栅尺的实际位置，然后再去校正。

由于游标卡尺打标本身要求精度高，如果电机多走出几个脉冲，那它的偏差就多几个μm，是不允许的，所以必须控制好偏差的调节。

（3）光栅尺的安装即环境温度造成的读数误差

本系统的精度就是依靠光栅尺做最后保证，那光栅尺本身的精度就至关重要。首先光栅尺的安装要保持光栅尺内部的玻璃刻线条与运行的导轨平行，光栅尺的读数滑块连的运动滑台的运行轨道要与光栅尺内部的玻璃刻线条保持平行。而支撑滑台的导轨和丝杆本身的质量自然也要有保证。

令一个方面就是环境温度对最后测量的影响，由于温度的变化会造成光栅尺内部玻璃刻线条的热胀冷缩的变化，以致造成最后读书偏差。所以一定的温度。

结束语

随着国家制造业的不断发展，对国家的装备业要求也越来越高，尤其在快速定位和精度要求较高的系统中，对定位精度就提出更高的要求。本设计方案在游标卡尺激光打标中获得了成功应用。