高速自動焊線機是一種集計算機控制、運動控制、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信、多個XY平臺的高難度、非常復(fù)雜的光機電一體化設(shè)備,關(guān)鍵部分Z軸電機要求高響應(yīng)、不過沖、低振動、高效率,而且機械結(jié)構(gòu)是同步帶加絲杠導(dǎo)軌方式,是結(jié)合了高剛性和高柔性的傳動方式。而且有一個難點是Z軸向下運動時負載輕,而向上運動時負載重。某該設(shè)備生產(chǎn)商為了解決這個問題,先后采用了三種方案。
步進電機
盡管傳統(tǒng)的步進電機具有成本低、使用簡單的優(yōu)勢,但是在勉強滿足高速要求的情況下,電機的振動引起整個設(shè)備的振動,電機的運行噪音也大,而且加工精度不高??蛻裘銖娍梢越邮墚a(chǎn)品加工的效果,但是客戶無法接受設(shè)備運行時的噪音和振動。
伺服電機
Z軸的運行特點決定了向上運動負載重,向下運動負載輕,固定的、單一的伺服電機增益參數(shù)肯定無法適應(yīng)這種場合,由于正反轉(zhuǎn)運行頻繁,而且運行距離較短,所以即便采用兩種增益切換的方式也不能很好的解決這個問題??蛻羝鸪醪捎门_灣某品牌200瓦伺服電機時,為了滿足高響應(yīng),伺服電機的參數(shù)調(diào)整的剛性很強,結(jié)果導(dǎo)致聯(lián)軸器在高頻運動的情況下竟然斷裂。后改用日本某品牌100瓦伺服電機時,由于每臺設(shè)備的機械裝配有一定的差異,導(dǎo)致每臺設(shè)備的伺服電機參數(shù)調(diào)整非常費時費力,甚至出現(xiàn)無法找到運行效果良好的參數(shù),即便采用伺服電機廠家的曲線做為參數(shù)調(diào)整的參考時,也無濟于事。
Z軸:垂直上下
精度:編碼器精度10000個脈沖/圈
機械結(jié)構(gòu):同步帶+絲杠+導(dǎo)軌
絲杠螺距:5mm
運動距離:大約1/3轉(zhuǎn)
同步帶減速比:1:1
運行要求:頻繁正反轉(zhuǎn)即頻繁上下運動
*********************閉環(huán)步進電機**********************
采用韓國速科閉環(huán)步進電機Ezi-SERVO-56M后,象使用傳統(tǒng)步進電機一樣簡單和容易。運行參數(shù):閉環(huán)步進電機的初速度3rps,運行速度48rps,加減速時間0.05s,空載模擬速度可以做到11K,實際加工的速度可以做到8.5K,長時間工作溫度大約在52度左右??蛻舴浅UJ可整體的性價比,認為閉環(huán)步進電機調(diào)試簡單,對調(diào)試人員和售后服務(wù)人員幾乎沒有要求,設(shè)備運行時沒有振動和噪音,運行效果平穩(wěn)柔順,加工精度與伺服電機相同,對機械的裝配精度幾乎沒有要求。