Programación de servo deslizante

Servomotor: el servo se basa principalmente en el posicionamiento del pulso. Cuando el servomotor recibe un pulso, girará en el ángulo correspondiente al pulso para lograr el desplazamiento; la señal de voltaje se puede convertir en par y velocidad de rotación para impulsar el objeto controlado.

El rotor dentro del servomotor es un imán permanente. La electricidad trifásica U/V/W controlada por el conductor forma un campo electromagnético y el rotor gira bajo la acción de este campo magnético. Al mismo tiempo, el codificador del motor devuelve la señal al controlador, y el controlador compara el valor de retroalimentación con el valor objetivo para ajustar el ángulo de rotación del rotor. La precisión del servomotor depende de la precisión (número de líneas) del codificador.

Lazo cerrado y bucle semicerrado: los servomotores para equipos de Granda son todos de bucle semicerrado, pero debido a la cantidad de pulsos que envía el codificador, el valor de retroalimentación no se puede comparar con el valor objetivo; es un circuito cerrado, la regla de rejilla para la retroalimentación. Motor paso a paso de bucle abierto: No hay memoria de cuántos pulsos se envían.

Servo: control de velocidad, control de posición y control de par.

Servomotor incremental: sin función de memoria, el siguiente arranque comienza desde cero;

Servomotor absoluto: con función de memoria, el siguiente arranque comienza desde la última posición de parada.

La velocidad nominal del servomotor es de 3000 rpm y la velocidad máxima es de 5000 rpm. La aceleración es generalmente de 0,05 ~~ 0,5 s

Contenido del cálculo:

1. Par de carga (efectivo) t

2 Inercia de carga J/inercia del servomotor J.

3. Torque requerido por el servomotor durante la aceleración y desaceleración

4. Velocidad máxima

Servomotor: la resolución del codificador es de 2500 pulsos/revolución; El dispositivo emite 2500 pulsos y el motor gira una vez.

1. Determinar el departamento organizacional. Además, se determinan los detalles de varias partes del mecanismo (longitud del tornillo, paso, diámetro de la polea, etc.).

Mecanismos típicos: mecanismo de husillo de bolas, mecanismo de transmisión por correa, mecanismo de piñón y cremallera, etc.

2. Determinar el modo de funcionamiento. (Tiempo de aceleración y desaceleración, tiempo de velocidad constante, tiempo de parada, tiempo de ciclo, distancia de movimiento)

El modo de operación tiene una gran influencia en la selección de capacidad del motor. Si el tiempo de aceleración, desaceleración y parada es el mayor posible, puede elegir un motor de pequeña capacidad.

3. Calcular la inercia de carga j y el ratio de inercia (x kg.) Calcular el ratio de inercia según la forma estructural. Inercia de carga J/inercia del servomotor j < 10 unidades (xkg.)

Después de calcular la inercia de carga, preseleccione el motor y calcule la relación de inercia.

4. Calcular la velocidad Nr/min. Calcule la velocidad del motor en función de la distancia de movimiento, el tiempo de aceleración ta, el tiempo de desaceleración td y el tiempo de velocidad uniforme tb.

Calcule la velocidad máxima Vmax x tax Vmax+tb x Vmax+x tdx Vmax = distancia de movimiento, Vmax=0,334m/s (supuesta).

Velocidad máxima: convertida en Nr/min,

1) El paso de una vuelta del tornillo es Ph=0,02 m (se supone), la velocidad máxima Vmax=0,334 m/ s ( Suponga

n = Vmax/Ph = 0,334/0,02 = 16,7(r/s)

= 16,7 x 60 = 1002(rev/min)<3000(velocidad nominal del motor)

2) La circunferencia total de la polea 1 = 0,157 m (supuesta), la velocidad máxima VMAX = 1,11 (m/s).

n = Vmax/Ph = 1,11/0,157 = 7,08(r/s)

= 7,08 x 60 = 428,8 (rev/min)& lt3000 (velocidad nominal del motor)

p>

5. Calcular el par TN.m. Calcular el par del motor en función de la inercia de la carga, el tiempo de aceleración y desaceleración y el tiempo de velocidad uniforme.

Calcula el par de movimiento, el par de aceleración y el par de desaceleración.

Confirmar el par máximo: el par máximo durante la aceleración y desaceleración

Confirmar el par efectivo: el par efectivo (carga)

6. Elija un motor que cumpla de 3 a 5 condiciones.

1. Par [N.M]: 1) Par máximo: el par máximo requerido cuando el motor está en marcha (principalmente aceleración y desaceleración menos del 80% del par máximo del motor).

2) Par dinámico y par de retención en parada: el par requerido para que el motor funcione durante un tiempo prolongado es inferior al 80% del par nominal del motor.

3) Par efectivo: el valor unitario de tiempo del promedio cuadrado del par requerido para todo el proceso de funcionamiento y parada inferior al 80% del par nominal del motor.

Ta: par de aceleración ta: tiempo de aceleración Tf: par de movimiento tb: tiempo de velocidad uniforme td: par de desaceleración Td: tiempo de desaceleración tc: tiempo de ciclo.

2. Velocidad: La velocidad máxima del motor cuando funciona a velocidad máxima: aproximadamente inferior a la velocidad nominal (tenga en cuenta el aumento del par y la temperatura a la velocidad máxima)

3. Inercia: mantener un cierto La fuerza necesaria para un estado.

Motor paso a paso

Motor paso a paso: Es un dispositivo de motor paso a paso con elemento de control de bucle abierto que convierte señales de pulso eléctrico en desplazamiento angular o desplazamiento lineal. El desplazamiento angular se puede controlar controlando el número de pulsos para lograr un posicionamiento preciso; al mismo tiempo, la velocidad y aceleración de la rotación del motor se pueden controlar controlando la frecuencia del pulso para lograr la regulación de la velocidad.

1. La velocidad máxima del motor paso a paso es de 600 ~ ~ 1200 rpm y la aceleración es generalmente de 0,1 s ~ ~ 1 s.

1. Determinar la estructura del mecanismo de accionamiento. 2. Determine la curva de movimiento. 3. Calcule el par de carga. 4. Calcule la inercia de la carga. 5. Calcule el par de arranque. 6. Calcule el par necesario. 7. Seleccione el motor. 8. Verifique el motor seleccionado. 9. Complete su selección.

Motor seleccionado:

1. Inercia de carga J/inercia del servomotor J

2. Cuando la velocidad del pulso de arranque es f1, el par de arranque>: Carga par t

3. A la velocidad máxima de pulso f0, el par de arranque (es el par necesario)>; par de carga t

Para el cálculo de selección de pasos, consulte (Paso KINCO). ejemplo de selección de tamaño en la página 12).

Para el cálculo de la selección del servo, consulte (Cálculo de la selección del servo Panasonic y método de selección del servomotor).

1 kilogramo metro = 9,8 Nm.

Equivalente de pulso (es decir, precisión del movimiento)& = & lt0,05

(0,05 es la precisión del posicionamiento repetido; )200 es el número de pulso m del motor paso a paso de dos fases, el número de subdivisión es 200 = 360/1,8 i y la relación de reducción es 1/x.

La circunferencia de rotación del motor.

El motor sin relación de reducción gira una vez y el tornillo toma un avance.

Velocidad del motor (r/s) V= P es la frecuencia de pulso.

Ejemplo: Se sabe que la relación de transmisión del reductor de engranajes es 1/16, el ángulo de paso del motor paso a paso es 1,5, la subdivisión es 4 y el avance básico del husillo de bolas es 4 mm.. Pregunta: ¿Cuál es el equivalente de pulso?

El equivalente de pulso es la distancia que se mueve el husillo de bolas por pulso.

El avance del husillo de bolas es de 4 mm. El husillo de bolas mueve un avance cada 360° de rotación, que es de 4 mm.

Luego mueve (4/360) mm por grado.

El motor está dividido en 4 subdivisiones y el ángulo de paso es de 1,5, por lo que el motor paso a paso gira 1,5/4 por pulso.

Luego, un pulso pasa a través de la relación de reducción y el tornillo gira (1,5/4)*(1/16) grados.

Entonces la distancia de movimiento (y el equivalente de pulso) de cada pulso del husillo de bolas es:

&=(1.5/4)*(1/16)*(4/360 )= 0.0003mm o &= & lt0.05

Ejemplo: Ejemplo de cálculo de velocidad del número de pulso necesario y número de pulso de accionamiento

Se requiere lo siguiente para un paso a paso trifásico Ejemplo de cálculo del motor del número de impulsos y la velocidad del impulso del variador. Este es un ejemplo de aplicación práctica que puede comprender mejor el método de cálculo de la selección del motor.

1.1 Tornillo del rodillo impulsor

Como se muestra en la siguiente figura, cuando un motor paso a paso de dos fases (1,8/paso) impulsa un objeto para que se mueva durante 1 segundo, el número requerido de Los pulsos y la velocidad del pulso de conducción son El método de cálculo es el siguiente:

Número de pulsos necesarios =

100

10

×

360

1.8

×subdivisión m =[pulso]

Ejemplo: Para una máquina de grabado con una precisión de 0,01 mm y Con un cable de 5 mm, el controlador del motor paso a paso debe tener ¿Cuántas subdivisiones?

Si lo que se confirma es "precisión" en lugar de "resolución", se debe considerar el problema del error.

Primero, 1), la precisión del tornillo en sí es superior a 0,01 mm,

2) En segundo lugar, la subdivisión del motor solo representa la resolución, no la precisión del motor.

Supongamos que la precisión del tornillo de avance es de 0,005 mm y que el error permitido para el motor es de solo 0,005 mm (otros factores de error no se consideran por el momento).

0,005//5*360=0,36 significa que la precisión de su motor es superior a 0,36 grados, por lo que debe elegir un motor con una precisión absoluta superior a 0,36 grados.

En segundo lugar, en cuanto a la segmentación, es sencilla.

0,01/5*360=0,72; cuando el ángulo de paso es de 0,72 grados, se puede lograr una resolución de 0,01 mm.

360/0,72=500; cuando la resolución es de 0,01 mm, el motor solo necesita 500 pasos para una revolución.

En el uso real, debes elegir una subdivisión más alta tanto como sea posible para mejorar la estabilidad del movimiento, por un lado, y proporcionar una mayor resolución de pasos, por el otro.

Selección del husillo de bolas

1. Condiciones conocidas: UPH, masa del banco de trabajo m1, longitud de carrera ls, velocidad máxima Vmax, tiempos de aceleración y desaceleración t1 y t3,

Precisión de posicionamiento +-0,3 mm/1000 mm, ciclo alternativo y espacio de 0,15 mm

2. Seleccione elementos: diámetro del tornillo, paso, tipo de tuerca, precisión, juego axial, método de soporte del tornillo, motor.

Tres. Cálculo:

1. Precisión y tipo. (Separación, holgura axial) 0,15 mm, seleccione un tornillo con una separación inferior a 0,15, consulte la tabla y seleccione un tornillo con un diámetro inferior a 32 mm. La separación de 32 mm es 0,14 mm

En orden para cumplir con +-0,3 mm/1000 mm, +-0,3 mm/1000=x/300, x=+-0,09 mm, se debe seleccionar una precisión de avance de 0,090 mm/300 mm o superior. Consulte el grado de precisión del tornillo y seleccione tornillos C7.

Tipo de tornillo: Según el mecanismo, determinar el tipo de tornillo: de laminación o rectificado, de posicionamiento o de transmisión.

2. (El avance del husillo de bolas está determinado por la velocidad lineal y la velocidad de rotación) El avance y la velocidad máxima del motor pH >= 60 * 1000 * v/ (no aplicable) 1. pH: El paso del tornillo es de 2 mm. v: Velocidad máxima de avance predeterminada m/s 3. n: velocidad del motor utilizado rpm 4. Respuesta: Relación de reducción.

3.Diámetro. (Se determina el diámetro de la carga) carga dinámica y carga estática generalmente solo se considera la carga dinámica al calcular el empuje;

Cálculo de la carga axial: u coeficiente de fricción; A=Vmax/t aceleración; t tiempo de aceleración y desaceleración;

Horizontal: soporta la carga axial máxima durante la aceleración y soporta la mínima durante la desaceleración. carga vertical: soporta la carga axial máxima al subir, soporta la carga mínima al caer;

1 Al acelerar (levantar), n: fmax = u * m * g+f-m * a 2. Al desacelerar (descender), n: fmin = u * m * g+f-m * a 3. Cuando es uniforme, n: f es un número par = u*m*g+fu debido al diámetro del eje del tornillo.

4. (Longitud total = carrera de trabajo + longitud de tuerca + margen de seguridad + longitud de instalación + longitud de conexión + margen). Si agrega protección, como una funda, debe considerar la relación de expansión de la funda (generalmente 1:8, es decir, el alargamiento máximo de la funda dividido por 8).

5. Métodos de soporte.

Fijo-Soporte-Fijo-Soporte-Libre

6. Selección de tuerca:

7. Cálculo de velocidad permitida: el diámetro del eje del tornillo es de 20 mm, el pH del plomo es de 20 mm, velocidad máxima. ​Vmax =1m/s/s

Entonces: velocidad máxima Nmax=Vmax * 60 * /Ph velocidad permitida (velocidad crítica) N1=r * (d1/)*

Por El coeficiente r determinado por el método de instalación; D1 = el diámetro de la ranura del eje del tornillo; L = espacio de instalación, por lo que existe: velocidad máxima

8. Selección de motor

*Verificación: verificación de rigidez, verificación del nivel de precisión, selección de vida útil y selección de par motor.

*Precarga del par de husillos de bolas: 1. Método: precarga de junta de tuerca doble, precarga de avance de desplazamiento de tuerca simple, precarga de aumento del diámetro de tuerca simple

2.

*Valor DN: d: El diámetro nominal del par de husillos de bolas, que también es el diámetro central de la bola (mm) n: La velocidad límite del par de husillos de bolas (rpm)

* Guía Precisión de procesamiento, precisión de posicionamiento y precisión de posicionamiento repetido

Precisión de avance: 1. La desviación de carrera promedio e (um) dentro de la carrera efectiva Lu, EP = 2 * (Lu/300) * V300

2 La variación de carrera dentro de cualquier rango de carrera de 300 mm V300 (um), V300<. / p>

Precisión de posicionamiento: 1). Precisión de plomo 2). Juego axial 3) Rigidez axial del sistema de transmisión 4) Deformación térmica 5) Postura de movimiento del tornillo.

Precisión de posicionamiento repetido: cuando el tornillo está precargado a un espacio negativo, la precisión de repetibilidad tiende a cero;

Selección de guías lineales

1. guías lineales Precisión:

1) Precisión del movimiento: a: Paralelismo entre el centro de la superficie superior del deslizador y la superficie inferior de referencia del riel guía b: Paralelismo entre el lado del deslizador en el; mismo lado que la superficie de referencia del carril guía y la superficie de referencia del carril guía.

2) Precisión integral: a: la desviación límite de la altura h entre la superficie superior del deslizador y la superficie inferior de referencia del riel guía b: el cambio en la altura h de las superficies superiores; de múltiples deslizadores en el mismo plano; c: deslizador del riel guía La desviación límite de la distancia W1 entre el lado y el lado de referencia d:: El cambio W1 desde el borde de múltiples deslizadores en el mismo riel guía al lado de referencia de; el carril guía.

3) Hay más de dos rieles guía en el riel guía. Solo se marcan el primer y segundo control deslizante, el del medio no marca W1, pero el W1 del medio debe ser más pequeño que el primero y el segundo.

2.Seleccione:

1-Determinar el ancho de vía.

El ancho de vía se refiere al ancho del riel deslizante. El ancho del riel es uno de los factores clave que determinan su carga.

2-Determinar la longitud de la pista.

Esta longitud es la longitud total de la pista, no el trazo. Longitud total = carrera efectiva + espacio entre deslizadores (más de 2) + longitud del deslizador × número de deslizadores + carrera de seguridad en ambos extremos. Si agrega fundas protectoras, deberá aumentar la longitud de compresión de las fundas protectoras en ambos extremos.

3-Determinar el tipo y número de controles deslizantes.

Hay dos controles deslizantes de uso común: tipo brida y tipo cuadrado. El primero es de menor altura pero más ancho, y los orificios de montaje son orificios roscados. El segundo es más alto y más estrecho, y los orificios de montaje son orificios ciegos roscados. Ambos se dividen en tipo corto, tipo estándar y tipo extendido (algunas marcas también los llaman carga media, carga pesada y carga súper pesada). La principal diferencia es la longitud del cuerpo deslizante (parte metálica) y, por supuesto, la distancia entre los orificios de montaje también puede ser diferente. La mayoría de las diapositivas cortas sólo tienen dos orificios de montaje. El número de controles deslizantes lo determina el usuario mediante cálculos. Aquí solo se recomienda uno: lo suficientemente pequeño para transportarlo, lo suficientemente grande para instalarlo. El tipo y número de correderas y el ancho de las guías deslizantes constituyen los tres elementos del tamaño de la carga.

4-Determinar el nivel de precisión.

Cualquier producto del fabricante estará marcado con un grado de precisión. Algunos fabricantes etiquetan de manera más científica, generalmente usando la primera letra del nombre del grado, como grado ordinario N, grado de precisión p.

5-Determinar otros parámetros

Además de los cuatro parámetros principales anteriores, todavía quedan algunos parámetros por determinar, como el tipo de altura de combinación y el nivel de precarga. Un nivel de precarga alto significa que el espacio entre el deslizador y el riel es pequeño o negativo, mientras que un nivel de precarga bajo significa lo contrario. La diferencia sensorial es que los controles deslizantes con grados más altos tienen mayor resistencia al deslizamiento, mientras que los controles deslizantes con grados más bajos tienen menos resistencia. El método de representación depende de la muestra elegida por el fabricante. Hay 3 niveles y 5 niveles. La elección del grado depende de la situación de uso real del usuario.

El principio general es que cuando el riel deslizante tiene grandes especificaciones, gran carga, gran impacto y alta precisión, el nivel de precarga puede ser mayor y viceversa. Consejos: 1-El nivel de precarga no tiene nada que ver con la calidad, 2-El nivel de precarga es directamente proporcional a la precisión del riel deslizante e inversamente proporcional a la vida útil.