闭环步进电机在高速自动焊线机上的应用_速科_闭环步进伺服

闭环步进电机在高速自动焊线机上的应用

2010/11/26 14:58:00

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。某该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，电机的运行噪音也大，而且加工精度不高。客户勉强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

精度：编码器精度10000个脉冲/圈

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

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采用韩国速科闭环步进电机Ezi-SERVO-56M后，象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，空载模拟速度可以做到11K，实际加工的速度可以做到8.5K，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，加工精度与伺服电机相同，对机械的装配精度几乎没有要求。