點(diǎn)膠機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)施工設(shè)計(jì)方案及對(duì)策

-在進(jìn)行點(diǎn)膠機(jī)控制器的總體設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。點(diǎn)膠機(jī)統(tǒng)是接收信號(hào)后利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動(dòng)膠槍和工件以進(jìn)行各種種運(yùn)動(dòng)軌跡。多軸模式是常見的*Y工作臺(tái)，通過多軸的協(xié)調(diào)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)理想軌跡。出于節(jié)約時(shí)間，提高效率的考慮，工作平臺(tái)采用多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)。描述復(fù)雜的多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)軌跡的最簡(jiǎn)單的方法是利用坐標(biāo)系。由于在坐標(biāo)系能夠方便下可以實(shí)現(xiàn)單段軌跡運(yùn)動(dòng)、多段軌跡連續(xù)運(yùn)動(dòng)。-一個(gè)典型的控制進(jìn)給系統(tǒng)，由運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)裝置和執(zhí)行元件等幾源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈。構(gòu)大都使用滾珠絲杠傳動(dòng)和齒輪齒條傳動(dòng)，傳動(dòng)方式對(duì)運(yùn)動(dòng)控制有較大影響，要綜合考慮。（1）絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)：通過絲桿螺母將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為定位平臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便。但是長(zhǎng)距離滾珠絲杠受自身重力作用及旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性作用造成的絲杠變形負(fù)載不能太大，壽命低，成本高，對(duì)污染較為敏感。（2）齒輪齒條傳動(dòng)：耗能小，可靠，噪音低，傳動(dòng)功率大，效率高。但容易發(fā)生齒面磨損，并且要求潤(rùn)滑條件好。由于齒間間隙，會(huì)出現(xiàn)一段空行程，在數(shù)控機(jī)床中并不適用。由于機(jī)械設(shè)備不斷向高精度、高速度、大功率、長(zhǎng)壽命、低噪聲、低成本和緊湊化方制造、機(jī)床、紡織機(jī)械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。同步帶傳動(dòng)又稱齒形帶傳動(dòng)。它集齒輪、鏈條、帶傳動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)于一體，具有傳動(dòng)效率的主導(dǎo)傳動(dòng)產(chǎn)品。齒形帶與傳統(tǒng)傳動(dòng)帶的最大差別在于同步、靜音。因此，它是當(dāng)今最受推同步帶的工作面呈齒形，與帶輪的齒槽作嚙合運(yùn)動(dòng)，并由帶的抗拉層承受載荷，以保持帶的接線長(zhǎng)度不變，故帶與帶輪之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)帶與帶輪之間的同步傳動(dòng)。要失效形式包括帶的疲勞斷裂、帶齒的剪切和壓潰以及同步帶兩側(cè)面的磨損。-（1）傳動(dòng)精確。帶和帶輪之間的間隙很小，嚴(yán)格同步傳動(dòng)，不打滑、傳動(dòng)比準(zhǔn)確，角速度恒定，故常用于精確傳動(dòng)。（2）傳動(dòng)效率高。由于傳動(dòng)無(wú)滑差，初力較小，帶體輕薄，傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生熱量小，傳動(dòng)效率可達(dá)99.5%，因此傳動(dòng)效率高。（3）傳動(dòng)大，載荷圍大。其傳動(dòng)比可高達(dá)20以上，傳動(dòng)功率從幾瓦到數(shù)百千瓦。（4）傳動(dòng)速度高。能適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械要求，進(jìn)行高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其速度可高達(dá)80m/s。（5）結(jié)構(gòu)緊湊。同步帶強(qiáng)度高，帶體輕薄，曲擾性好，能適應(yīng)較小的帶輪直徑，傳動(dòng)（6）沖擊小，傳動(dòng)平穩(wěn)。同步帶傳動(dòng)時(shí)，嚙合面為金屬與非金屬接觸，沖擊比齒輪傳動(dòng)小的多，也沒有鏈條傳動(dòng)時(shí)節(jié)線上下跳動(dòng)的現(xiàn)象。因此，同步帶傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小，適用（7）無(wú)需潤(rùn)滑。同步帶的齒面具有自潤(rùn)滑性，與帶輪槽接觸時(shí)，無(wú)需潤(rùn)滑，因此也無(wú)（8）維護(hù)保養(yǎng)方便。同步帶在使用過程中基本不伸長(zhǎng)，所以在安裝時(shí)給定的初力，在使用中不必調(diào)整，能適應(yīng)在人員不宜接觸和操作的地方使用。（9）噪聲小，它的噪聲小于齒輪傳動(dòng)和鏈條傳動(dòng)。（10）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量輕。同步帶傳動(dòng)中的帶輪可以使用鋁合金或塑料，因此在傳動(dòng)相同功率時(shí)，使用同步帶傳動(dòng)可以減輕傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量。利用齒形帶傳動(dòng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)絲杠傳動(dòng)，相對(duì)齒輪齒條傳動(dòng)中能量損耗較小，可靠，噪音低，傳動(dòng)功率大，效率高。介于此，本項(xiàng)目采用同步帶傳動(dòng)，研究同步帶傳動(dòng)在數(shù)控機(jī)床上執(zhí)行元件，是根據(jù)來自控制器的控制信息完成對(duì)受控對(duì)象的控制作用的元件，是控制對(duì)象，按照控制要求改變受控對(duì)象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)其在系統(tǒng)中的作用，選擇執(zhí)行元件時(shí)一般的考慮原則是：-(1)在整個(gè)工作循環(huán)中都能拖動(dòng)負(fù)載按預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求。(2)執(zhí)行元件的性能是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的基本限制因素，所以選擇執(zhí)行元件不但要考慮滿足負(fù)載拖動(dòng)的要求，還要考慮它對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。(3)對(duì)啟、停頻率要求低，還要低速平穩(wěn)及扭矩脈動(dòng)小，高速運(yùn)行時(shí)振動(dòng)噪音小。在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中，執(zhí)行元件根據(jù)輸入能量的不同可分為電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓三類。電動(dòng)執(zhí)行元件安裝靈活，使用方便，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣。氣動(dòng)執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多。液壓執(zhí)行元件功率大，快速性好，運(yùn)行平穩(wěn)，廣泛用于大功率的控制系統(tǒng)。根據(jù)本課題的實(shí)際情況，應(yīng)選用電動(dòng)執(zhí)行元件，即將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電磁元件。電動(dòng)執(zhí)行元件具有調(diào)速圍寬、靈敏度高、響應(yīng)速度快、無(wú)自轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、繼電器等。為了適應(yīng)數(shù)字化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，目前控制電機(jī)大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字交流伺服電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，在數(shù)控系統(tǒng)中得到數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性進(jìn)角，來改變轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速。由步進(jìn)電機(jī)組成的步進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)具有如下優(yōu)(a)步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著在的聯(lián)系，很容易和其他數(shù)字器件進(jìn)行接口。(b)步進(jìn)電機(jī)，位置誤差無(wú)積累。不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題。-的功能。可以在停電的條件下將轉(zhuǎn)子鎖定在特定的位置上。步進(jìn)電機(jī)主要應(yīng)用在開環(huán)、控制精度及響應(yīng)速度要求不太高的運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合。如數(shù)字控制系統(tǒng)、工具控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)等。步進(jìn)電機(jī)最簡(jiǎn)單的運(yùn)行方式是與控制脈沖組成開環(huán)系統(tǒng)，如圖3．4表示由步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器和控制脈沖組成的開環(huán)系統(tǒng)。并有與步進(jìn)電機(jī)相數(shù)相同數(shù)目的輸入端分別控制電機(jī)的各相。這種硬件脈沖分配器通常直接交流伺服電機(jī)分為交流永磁式伺服電機(jī)和交流感應(yīng)式伺服電機(jī)。永磁式伺服電機(jī)機(jī)相當(dāng)于交流同步電動(dòng)機(jī)，常用于進(jìn)給伺服系統(tǒng)；感應(yīng)式交流伺服電機(jī)相當(dāng)于交流感應(yīng)異步電定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一起運(yùn)行。不同點(diǎn)是交流永磁式伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與外加交流電源的頻率存在著大小等于交流電源的頻率除以電機(jī)極對(duì)數(shù)。因而交流伺服電機(jī)可以通過改變供電電源頻率的-交流伺服系統(tǒng)由交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器組成。它是作為無(wú)刷直流伺服系統(tǒng)的替代合，直流電機(jī)調(diào)速一直占據(jù)主導(dǎo)位置。但是由于它的電刷和換向的磨損，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，整流子、電刷維護(hù)困難、造價(jià)高、壽命短、應(yīng)用環(huán)境受到限制的缺點(diǎn)，同時(shí)又發(fā)揮了交流伺服電機(jī)的堅(jiān)固耐用、經(jīng)濟(jì)可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、輸出功率大等優(yōu)點(diǎn)，在*些場(chǎng)合交流伺服電機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型，目前將交流伺服系統(tǒng)分為同步型交流伺服系統(tǒng)和異步型交流伺服流伺服系統(tǒng)和正弦波電流驅(qū)動(dòng)的交流伺服系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢(shì)來看，正弦波驅(qū)動(dòng)將成為主流。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目?的選取和系統(tǒng)的實(shí)際要求，本課題選用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，接受運(yùn)動(dòng)控制器的控制。高，噪音低。通過靜力矩和電流的分析，選擇斯達(dá)特57BYG350B型電機(jī)。廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行需要有脈沖分配的功率型電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng),這配脈沖，實(shí)現(xiàn)控制角位移、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向、制動(dòng)加載狀態(tài)、自由狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào),通過驅(qū)動(dòng)器就能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。角位移量與脈沖個(gè)數(shù)相關(guān)。必要脈沖數(shù)是指?jìng)鲃?dòng)裝置將物體從起始位置傳送到目標(biāo)位置所需要提供給步進(jìn)電機(jī)的N:必要脈沖數(shù)S1:物體移動(dòng)的距離S2：距離電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周移動(dòng)的距離2、驅(qū)動(dòng)脈沖速度的計(jì)算驅(qū)動(dòng)脈沖速度是指在設(shè)定的定位時(shí)間中電機(jī)旋轉(zhuǎn)過一定角度所需要的脈沖數(shù)。驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)可以根據(jù)必要脈沖數(shù)、定位時(shí)間和加/減速時(shí)間計(jì)算得出。（1）自啟動(dòng)運(yùn)行方式自啟動(dòng)運(yùn)行方式是指在驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)和停止時(shí)不經(jīng)過加速、減速階段，而直接以驅(qū)動(dòng)脈沖速度啟動(dòng)和停止的運(yùn)行方式。自啟動(dòng)運(yùn)行方式通常在轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候使用。同時(shí)，因?yàn)樵趩?dòng)/停止時(shí)存在一個(gè)突然的速度變化，所以這種方式需要較大的加/減速力矩。-自啟動(dòng)運(yùn)行方式的驅(qū)動(dòng)脈沖速度計(jì)算方法如下：（2）加/減速運(yùn)行方式加//減速運(yùn)行方式是指電機(jī)首先以一個(gè)較低的速度啟動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)加速過程后達(dá)到正常間包括加速時(shí)間、減速時(shí)間和以驅(qū)動(dòng)脈沖速度運(yùn)行的時(shí)間。加/減速時(shí)間需要根據(jù)傳送距離、速度和定位時(shí)間來計(jì)算。在加/減速運(yùn)行方式中，因?yàn)樗俣茸兓^小，所以需要的力矩要比自啟動(dòng)方式下的力矩小。加/減速運(yùn)行方式下的驅(qū)動(dòng)脈