模組滑臺的的直線運動主要通過伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿(或同步輪同步帶)進(jìn)行傳動,中間由聯(lián)軸器連接電機與傳動件, 然后利用PLC編程控制系統(tǒng)所釋放的脈沖信號控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角等,進(jìn)而控制伺服電機的進(jìn)給量和絲桿或皮帶的轉(zhuǎn)動速度來實現(xiàn)模組滑臺的運動控制。 由于模組滑臺不同的運動形式和實際運轉(zhuǎn)過程中動作要求不同,實際控制更為復(fù)雜,特別是作為多軸組合搭建為空間坐標(biāo)機械手使用時,比如龍門式、懸臂式、臂掛式等,這時就必須通過更為復(fù)雜的PLC編程來完成操作任務(wù)。那么我們來了解一下直線模組滑臺如何通過伺服控制系統(tǒng)來完成運動控制的。
轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話,當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負(fù)載低于2.5Nm時電機正轉(zhuǎn),外部負(fù)載等于2.5Nm時電機不轉(zhuǎn),大于2.5Nm時電機反轉(zhuǎn)(通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生)。可以通過即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。
速度控制:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進(jìn)行定位,但必須把電機的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速,位置信號就由直接的最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。就伺服驅(qū)動器的響應(yīng)速度來看,轉(zhuǎn)矩模式運算量最小,驅(qū)動器對控制信號的響應(yīng)最快;位置模式運算量最大,驅(qū)動器對控制信號的響應(yīng)最慢。
位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械等等。
簡而言之,就模組滑臺的伺服系統(tǒng)而言,速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的,位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的,具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶對伺服電機的要求來決定。
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