步进伺服电机在焊线机上的应用

浏览:1357     发表时间:2016-05-31 16:03:05


    高速自动焊线机是一种集计算机控制、运动控制、图像处理、网络通信、多个XY平台的高难度、非常复杂的光机电一体化设备,关键部分Z轴电机要求高响应、不过冲、低振动、高效率,而且机械结构是同步带加丝杠导轨方式,是结合了高刚性和高柔性的传动方式。而且有一个难点是Z轴向下运动时负载轻,而向上运动时负载重。某设备生产商为了解决这个问题,先后采用了三种方案。 
步进电机 
    尽管传统的步进电机具有成本低、使用简单的优势,但是在勉强满足高速要求的情况下,电机的振动引起整个设备的振动,而且电机的运行噪音也大。客户可以接受产品加工的效果,但是客户无法接受设备运行时的噪音和振动。 
伺服电机 
    Z轴的运行特点决定了向上运动负载重,向下运动负载轻,固定的、单一的伺服电机增益参数肯定无法适应这种场合,由于正反转运行频繁,而且运行距离较短,所以即便采用两种增益切换的方式也不能很好的解决这个问题。客户起初采用台湾某品牌200瓦伺服电机时,为了满足高响应,伺服电机的参数调整的刚性很强,结果导致联轴器在高频运动的情况下竟然断裂。后改用日本某品牌100瓦伺服电机时,由于每台设备的机械装配有一定的差异,导致每台设备的伺服电机参数调整非常费时费力,甚至出现无法找到运行效果良好的参数,即便采用伺服电机厂家的曲线做为参数调整的参考时,也无济于事。 

    Z轴:垂直上下 
    机械结构:同步带+丝杠+导轨 
    丝杠螺距:5mm 
    运动距离:大约1/3转 
    同步带减速比:1:1 
    运行要求:频繁正反转即频繁上下运动

    闭环步进电机 
    采用闭环步进电机后,像使用传统步进电机一样简单和容易。运行参数:闭环步进电机的初速度3rps,运行速度48rps,加减速时间0.05s,空载模拟加工速度11K/小时,实际加工速度8.5K/小时,电机长时间工作温度大约在52度左右。客户非常认可整体的性价比,认为闭环步进电机调试简单,对调试人员和售后服务人员几乎没有要求,设备运行时没有振动和噪音,运行效果平稳柔顺,对机械的装配精度几乎没有要求。 


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