Asiakkaat vaativat pienentynyttä huoltoa ja laitteiden kokoa sekä nopeampaa läpimenoaikaa ja koneen asennusta. Näiden vaatimusten täyttämiseksi laitevalmistajat valitsevat servokontrolloidun liikkeen mekaanisiin komponentteihin.

Liikkeen hallinta määrittelee koneen ominaisuudet ja rajoitukset. Siksi sen suorituskyvyn ja joustavuuden maksimoimiseksi ja ylläpidon vähentämiseksi sinun on usein päivitettävä, kuinka liikettä ohjataan kyseisessä koneessa. Suurin osa syistä muuntaa perinteisistä ohjaussuunnitelmista ja laitteista servoohjaukseen on saada yksi tai useampi näistä eduista:

• Lisää suorituskykyä. Servomoottorit tuottavat suuria kiihtyvyysasteita ja nopeuksia.
• Lisää tarkkuutta. Servot voivat tarjota nopean tarkkuuden, joka on tarpeen nopeasti liikkuvan kappaleen käsittelemiseksi.
• Lisää joustavuutta. Servot tarjoavat perinteisesti mekaanisten komponenttien elektronisia versioita. Esimerkiksi elektroniset nokkaprofiilit voidaan muuttaa melkein heti. Ohjelmoitavat liikeprofiilit voivat sopeutua vaihtelevaan tuotekokoon ja kokoonpanoon. Elektroniset ”vaihde” -suhteet voivat muuttua erilaisten koneen nopeuksien saavuttamiseksi. Myös elektronisella vaihdelaitteella moottorit voidaan sijoittaa mihin tahansa sovellukselle sopivaan, koska ne eliminoivat pitkien akselien, vaihteiden ja vyöjen tarpeen.

Lisäksi yksi sähköinen ”linja -akseli” voi linkittää melkein rajoittamattomaan määrään akseleita. Koneissa, joissa on useita kokoonpanoja, tämä tarkoittaa, että ylimääräiset liikeakselit eivät vaadi lisämekaanisia yhteyksiä.

Servot lisäävät myös joustavuutta käytettävissä olevan tiedon lisääntymisen vuoksi. Esimerkiksi monet servoohjaimet tallentavat viat ja virheolosuhteet, jotka auttavat vianetsintää. Useimmat servojärjestelmät voivat myös näyttää oskilloskooppityylisiä kaavioita suorituskykyanalyysiä varten. • Vähennä huoltoa. Servot auttavat vähentämään koneen mekaanisten osien määrää. Elektroniset vaihteet vaihtavat vyöt. Kulutus ei vaikuta elektronisiin nokkaan. Elektroniset rajakytkimet eivät tarvitse satunnaista sopeutumista tai vaihtoa.

Servot vaativat tietyn määrän tutkimusta ja kokemusta. Jos olet uusi Servo Control, odota viettävän jonkin aikaa ensimmäisen järjestelmän valitsemiseen ja soveltamiseen. (Huomautus servoterminologiasta: Word Controller löytää useita käyttötarkoituksia. Järjestelmä tailiikeOhjain käyttää yleensä liikettä hallitsevaa ohjelmaa; semoottoriOhjain ohjaa yhtämoottori. Sekaannuksen vähentämiseksi viitataan moottorin ohjaimiin asemina).

Sovelluskoko ja valinta

Servokomponenttien valitseminen ja mitoittaminen voi näyttää monimutkaiselta komponenttien lukumäärän vuoksi: moottorien, asemien, ohjaimen ja teollisuuden PC: n tai PLC: n mahdollisuuden vuoksi. Jos taustasi on mekaaninen, tämä voi olla pelottavaa. Onneksi yritykset - komponenttien toimittajat ja valvontajärjestelmän integraattorit - paketoivat nämä komponentit yhteen ja tarjoavat sovellusapua. Perusprosessi on: se tekee itse-itse tai ostaa paketin:

Valitse ensin moottori. Aloita moottorin valinta valitsemalla moottorin muoto. Moottorit, joilla on suuret kuvasuhteet (pitkät ja pieni halkaisija), ovat yleisimmät. Ne voivat olla neliömäisiä tai pyöreitä, ja ne tarjoavat erinomaisen arvon ja suorituskyvyn. Levymoottorit (lyhyet halkaisijalla) sopivat tiukkoihin paikkoihin ja tarjoavat suuren kiihtyvyyden niiden matala-inerti-roottorien vuoksi. Molempia näitä moottoreita on saatavana suljetuissa ja sinetöimättömissä versioissa.

Kehyksetön tai kiinteä moottorit erottavat roottorin ja staattorin integrointiin koneeseen. Nämä moottorit mahdollistavat kompaktin suunnittelun ja parantavat suoran käytön toimintaa lisäämällä tarkkuutta ja vähentämällä tärinää.

Lineaariset moottorit, jotka korvaavat tavanomaisen kiertomoottorin ja niihin liittyvät käyttömekanismit, luovat lineaarisen liikkeen suoraan. Ne voivat samanaikaisesti lisätä läpäisy- ja tarkkuutta useita kertoja.

Moottorin kokoinen. Moottorin koko perustuu pääasiassa vääntömomenttiin: piikki ja jatkuva. Mitoitusmoottorit voivat olla haastavia, ja virheitä ei löydy vasta kehitysjakson myöhään. Koska moottorin kokoa voi olla vaikea kasvaa siinä vaiheessa, on viisasta sisällyttää marginaali laskelmiin. Jos olet uusi prosessissa, sinun pitäisi todennäköisesti luottaa moottoriyritysten sovellusinsinööreihin.

Valitse palaute. Yleisimmät palautekaulut ovat kooderit ja päättäjät. Kooderit ovat optisia laitteita, jotka tuottavat pulssijunaa. Pulssimääritys on verrannollinen kulmamatkaan. Ne tarjoavat suurta tarkkuutta, etenkin korkeilla resoluutioilla. Resolversit ovat sähkömekaanisia laitteita, jotka havaitsevat absoluuttisen aseman moottorin yhden vallankumouksen sisällä ja tunnetaan kestävyydestään. Valitse se, joka sopii parhaiten sovellukseesi.

Kun olet valinnut palaute -anturin tyypit, sinun on valittava sen resoluutio. Yleensä 1000 linjakooderi tai vastaavasti 12-bittinen ratkaisija tarjoaa tarpeeksi resoluutiota. Molemmat tuottavat noin 4000 erilaista asemaa vallankumousta kohti, mikä vastaa noin 0,1 asteen resoluutiota. Jos sovelluksesi tarvitsee kuitenkin korkeamman resoluution, sinun tulee valita anturi asianmukaisesti. Yksi varovaisuuden sana: Erota resoluutio ja tarkkuus. Monet servot tarjoavat valittavissa olevaa resoluutiota ratkaisun palautetta varten; Tarkkuuteen (yleensä välillä 10-40 kaari-min) ei kuitenkaan vaikuta.

Valitse asema. Mieti, haluatko virtalähteen modulaarisen (erillisen) vai integroidun aseman. Modulaariset virtalähteet toimivat hyvin kolmella tai useammalla asemaa saman perheen läheisyydessä. Yhdellä akselilla integroidut virtalähteet sopivat yleensä paremmin. Kahdella akselilla molemmat ratkaisut ovat suunnilleen samat.

Jos aiot sulkea aseman, muista, että aseman koot vaihtelevat huomattavasti ja voivat vaikuttaa laitteiden kokonaiskokoon. Kotelon koosta riippuen saatat joutua tutkimaan myös erilaisia ​​jäähdytysvaihtoehtoja.

Sine-kommutointi vs. kuusi-vaiheinen

Tehon aalto -muoto moottorille on taipumus tulla kahdella tavalla harjattomille servomoottoreille: kuuden askeleen ja siniaaltoon. Siniaaltossa aseman tuottama virran aaltomuoto tuottaa virran, joka lähestyy siniaaltoa. Tämä tuottaa sujuvampaa vääntömomenttia ja vähemmän lämmitystä. Kuusivaiheinen menetelmä tuottaa kuuden segmentin neliöaalton käyttämällä yksinkertaista elektroniikkaa. Vaikka kuuden askeleen on alhaisempi kustannuksia, se on karkea toiminta alhaisella nopeudella.

Viritysjoustavuus. Viritys, palautesilmukoiden voittojen valitseminen on välttämätöntä korkean suorituskyvyn kannalta ja vakaan toiminnan ylläpitämiseksi. Aikaisemmin viritys oli enemmän taidetta kuin tiede. Nyt nykyaikaiset servo -asemat tarjoavat joukon työkaluja koneen suunnittelijoiden avuksi. Automaattinen viritys (tai itsevirtaus), prosessi, jossa asema innostaa mekaanista järjestelmää ja tuottaa sarjan silmukkavoittoja, on melkein standardi. Suurin osa asemista on asetettu digitaalisilla voitoilla, joten et tarvitse juotosrautaa tai potin trimmeriä (pieni ruuvimeisseli). Saatat tarvita monimutkaisempia menetelmiä vain satunnaisesti, mutta niiden saatavuus tarjoaa enemmän vaihtoehtoja.

Analogiset asemat voivat olla halvempia, mutta saatat joutua säätämään silmukoita säätämällä potentiometrejä tai muuttamalla passiivisia komponentteja. Kumpi valintasi, viritys on osa oppimiskäyrää ja vaatii jonkin verran tutkimusta ja kokeilua.

Viestinnä. Monet asemat käyttävät analogista signaalia nopeuden ja vääntömomentin komentojen toimittamiseen. Digitaalinen viestintä on kuitenkin suosiota, koska se vähentää viestinnän johdotusta ja lisää järjestelmän joustavuutta. Monet asemat ovat yhteensopivia sellaisten verkkojen kanssa kuin DeviceNet, Profibus ja uusi verkko, erityisesti Sercos -nimisen liikkeenhallinnan suhteen.

Jännite. Huomaa, että 110 VAC -voimaa voi olla vaikea saada tehdaslattialla. Euroopassa 460 VAC on suosittu; 230 VAC -aseman käyttäminen voi vaatia muuntajaa koneissa ulkomaille käytettäväksi. Valitettavasti 460 VAC -asemaa voi olla kallista. Kompromissi on universaali virtalähde, joka käyttää voimapuolijohteita jännitetason muuttamiseen. Järjestelmissä, joissa on modulaarisia virtalähteitä, yksi yleinen virtalähde voi käyttää mitä tahansa jännitettä välillä 230 - 480 VAC: ta useiden 230 VAC -akselin virtaan.

Viimeinen harkittava kohta käyttämällä vain pientä määrää aseman perheitä koneessa, yksinkertaistat varaosien luetteloa.

Valitse ohjain

Kun valitset ohjainta, valitse yhden akselin tai moniakselin. Yhden akselin ohjaimet yhdistävät liikkeenohjaimen, aseman ja usein yhdeksi pakettiin integroitun virtalähteen. Yhdessä tai kahden akselin järjestelmissä nämä ohjaimet voivat vähentää kustannuksia, kokoa, johdotuksia ja järjestelmän monimutkaisuutta.

Moniakselin ohjaimet sopivat yleensä paremmin monimutkaisempiin järjestelmiin. Ensinnäkin ne vähentävät yleensä kustannuksia, varsinkin kun akselin lukumäärä kasvaa. Toiseksi ne vähentävät järjestelmän monimutkaisuutta, koska yksi ohjelma voi hallita kaikkea liikettä. Nämä liikkeenohjaimet tarjoavat myös suuremman joustavuuden synkronoinnissa, koska ne yleensä antavat minkä tahansa akselin linkin mihin tahansa muuhun akseliin, ja niiden avulla voit muokata tätä linkkiä ohjelman suorittamisen aikana.

Ohjaimen valinnan jälkeen sinun on valittava joko “laatikko” tai “kortti” -määritys. Laatikon kokoonpano on suljettu ohjain, joka pystyy erilliseen toimintaan. Levyn ohjaimet kytketään teollisuustietokoneisiin. Jos koneessa on teollisuustietokone, yhteensopiva lauta voi vähentää kustannuksia ja parantaa ohjauksen ja koneen integrointia. Jos et aio käyttää teollista tietokonetta, laatikkopohjainen ohjain on yleensä helpompi lisätä.

Arvioi ominaisuusjoukko

Arvioi lopuksi ohjaimen ominaisuudet. Harkitse tähän mennessä käsiteltyjä toimintoja: vaihde, taistelu, nopea rekisteröinti ja ohjelmoitavat rajakytkimet. Useimmat ohjaimet tarjoavat näitä ominaisuuksia jossain muodossa, mutta yksityiskohtia on verrattava sovelluksesi tarpeisiin. Tarvitseeko sinun vaihtaa vaihdesuhteita toiminnan aikana? Pitääkö sinun muokata CAM -profiileja lennossa? Mitä rekisteröinnin tarkkuutta tarvitset? Tarvitsetko nopeuden tai kohde -asennon muutoksen toiminnan aikana? Tukeeko ohjain tarpeeksi akseleita tälle sovellukselle? Soveltuuko se koneesi tulevia versioita?

Kustannusten käsittely

Servokomponenttien kustannukset ovat usein korkeammat kuin niiden korvaavien mekaanisten komponenttien kustannukset. Jotkut tärkeät tekijät kuitenkin lieventävät näitä korkeampia kustannuksia. Esimerkiksi monimutkaisten mekaanisten laitteiden poistaminen voi vähentää koneen kokonaiskustannuksia ja kokoa, mikä voi lisätä järjestelmän arvoa. Servoohjain korvaa usein PLC: n; Tässä tapauksessa koko servoksi muuntamiskustannukset voidaan kompensoida. Lisätty joustavuus voi vähentää konemallien lukumäärää tai prosesseja, joita tarvitaan koneiden linjan tuottamiseen, mikä vähentää valmistuskustannuksia.

Yleiset näkökohdat

Liiketoimintojen lisäksi on myös muita kysymyksiä. Pystyykö kieli tukemaan prosessejasi? Onko se niin monimutkaista, että joudut viettämään liiallista aikaa sen oppimiseen? Tukeeko tuote monitehtäviä? Tekniikka, jonka avulla voit kirjoittaa erilaisia ​​ohjelmia erilaisille prosesseille, monitehtävät yksinkertaistaa monimutkaisten koneiden ohjelmointia.

Kaikille näille kysymyksille voi olla vaikea vastata, varsinkin jos olet uusi sähköisen liikkeenhallinnan suhteen. Useimmat yritykset, jotka tarjoavat ohjaimia, tukevat heitä hyvin. Kysy valintaprosessin aikana monia kysymyksiä. Sen lisäksi, että voit arvioida tuotetta, se auttaa sinua arvioimaan tukea. Lopuksi harkitse yrityksesi kehitystoiminnan tulevaisuutta. Valitse myyjät, jotka voivat tarjota tuotteita ja tukea nyt ja tulevina vuosina.