伺服驱动产品精准与智能的突破.docx

何服呢动产品精准与智能的突破收惠本文的”天津罗升企业有限公司伺服产品处-赵埼摘要：何服驱动产品已经被广泛应用在机床行业，数控加工行业.文章简要介绍新一代伺服发展的方向，并具体论述新一代伺服产品特点，提出了新一代伺服产品由于其功能特点必定会受到广泛的应用.文章同时介绍天津罗升企业有限公司所推广的智能伺服浜动器E1.MO与精溶干腌明动马达横河DD马达。关字：伺服罗升横河DDE1.MO智能W近几年，国内的工业自动化领域呈现出飞速发展的态坊，国外的先进技术快速得到引入和普及化地推广,其中作为骁动方面的里要代表产品的伺服已被广阔用户所接受，在机器葩新中起到了至关更要的作用，精准的强动效果和智能化的运动限制通过伺服产品UJ以完备的实现机器的高败自动化这两方面也成为伺服发展的田要指标。1 何蜃系观介绍伺服骑动技术是数控技术的重要组成部分.与数控装置相协作，伺服系统的静态和动态特性干脆影响机床的位移速度，定位精度和加工精度.现在，直流何服系统被沟通数字伺服系统所取代；伺服电机的位置，速吱及电流环都实现了数字化；并采纳了新的限制理论,实现r不受机械负荷变动影响的高速响应系统（图1.图1半闭环伺服限制其主要新发展的技术有：a.前馈限制技术.过去的伺服系统，是把检测器信号与位置指令的差值乘以位置环增益作为速度指令.这种限制方式总是存在着跟踪而后误差，这使得在加工拐角及IsI弧时加工精度恶化。所谓前馈限制，就是在原来的限制系统上加上速度指令的限制方式，这样使伺服系统的次踪滞后误差大大减小.b.机械静止摩擦的非线性限制技术.对于些具有较大静止摩擦的数控机床，新型数字伺服系统具有补偿机床驱动系统脩摩擦的非线性限制功能.c.伺服系统的位罚.环和速度环（包括电流环）均采纳软件限制，如数字消解和矢M限制等.为适应不同类型的机床,不同粘度和不同速度要术,预先i）将加、减速件能。d.采纳而辨别的位置检测装置.如高辨别率的脉冲编码器,内行微处理器组成的细分电路，使得辨别率大大提高，增砥位置检测为IoMOp/r（脓冲数/每转）以上：确定位置检测为100OWx）p/r以上。e补偿技术得到f发展和应用，现代数控系统都具有补偿功能，可以对伺服系统进行多种补偿，如丝杠螺距误差补作,齿侧间隙补偿、轴向运动误差补偿、空间误差补偿和热变形补偿等。2 新一代精准何JR产品所谓精准，是指通过伺服骑动后所达到执行效果和目标设定的一样程度高，限制精密性好.要达成这样的结果须要在执行装置（电机）和驱动袋置（驱动器）上做到针对性地设计和制造。日本横河公司的DDM产品是具有这样特性的特别典组的产品.以下就3个方面对DD马达进行介绍图2DD马达与伺JK+速机构架比较首先,间隙误差被消退.一般的传动机构由于有网速机、联轴器、齿轮、皮带或丝杠等中间环节，间隙误差是确定无法避开的，尤其是对于长时间运转所造成的机械磨损更是无法补偿.DD马达恰恰镇很好的解决以上的向跑，由于DD干脆驱动的安装方式（图2）,误差被减为最少：而且它的伺服特性也可以随时修正误差,达到最志向的限制精度，其次,高解析度和商定位精度。DYNASERVDD马达选配的编码器辨别率很高，M1B-O45的解析度为655,360PPRd）M-A系列达到4096（KK）PPR）,电器限制精度而，已经超过一般同服的限制:精度1个数处级。由于制作相当精密，最终的精度限制般可以达到2秒以内.第三，将刚性,结构窥淡，运用效率将。DD马达的刚性很强与负载结合后特性很硬，时于其邪动密要求史高。最新型的DYMSERV卵动涔可以供应在税增益蠲试和共振泄波.马达中空独特设计不但减轻了自身惯散，也给客户供应了更多的安装形式.组合后的机械结构会更加紧凑，运用效率比较其他方式助高。DD马达的相对转速比较低，额定转速基本在60rpm'240rpm之间，但是这里的转速是公终在转台上的转速,相对比一般伺服，网速机的构架，在坡级转速上也是特别有优势.在保持转速的同时DD马达保持了高的输出扭力，由于采纳永磁定子，因此在额定转速内横河DD马达的拉力输出曲线能够保持平滑线性特性（图3）。(UJSntuo1.BSOESEaWSISO1005005IOVMrtyg)200to2X)VACpower100toIISVACpMMrMtpty图3DD马达转速Ta短出符性横河的Gn1.驱动器采纳了I-PD限制方式,同样带宽的电流环,采纳【-PD限制的GiI1.盟动器达到IOHz带宽的位置环，与传统的P1.D限制方式相比，减小了2.5倍的速度带宽，这个特点确定r马达的高刚性（位置带宽），IPDIOHz>25Hz-100Hz.200HzPIDIOHz>60Hz-100Hz>200HzPPIOHz>1OHz-1OOHz.200Hz图4横河Gn1.驱动叁限制限制图在应用上，横河DDM产品也是处于最先进地位，涉及领城有不干胶印刷机行业、1.CD生产线、DVD/CVD生产设备、IC检测设备、半甲体制造设备、电子制造设第等产业机械的多个领域.不干股商标印刷机采纳平压式结构设计，主要完成工艺：送纸，印刷（二次套印），压凸，烫金，拨切或收卷.计数.印刷速度为60-180次/分钟.一次印刷测定值0.03,二次套印测定鼠0.035“（统计值）DD巧达主要用于驱动根的拖动,由限制原理图5所视，1次印刷时单轴限制器Externa1.MainMotor刀e尸DzG3Switch图5横河DD马达在不干胶印刷机的应用SPCOO7限制DD马达的行走长度和速度，印版上卜印色：二次套印时,色标传感器扫描Mark点,通知SpCOo7以迫Mark模式限制DD运动,印版上下套色.行走距离和速度的设定可由上位指按开关或人机界面未完成.比收旧型机种,W约了人力，尤其针对住色问题，完全是由限制器来完成.避开了机械误差所造成常常作机械调整的工作，大大提高了工作效率.并且维护简洁，设备平安性好。横河DD马达最大的行业应用是1.CD、半导体关产业，图6是在划片机的应用，图7是在【C分拣机的应用，同样也用到了DD马达的高精度,高刚性以及干脆连接结构简洁，精度寿命长便于维护等特点，目前在国内有比较大的市场.图7DD马达在IC分捺机的应用3 *代智能伺服产品智能化是指伺服产品可以做智能地邺动和限制.胆动器的艰动实力、限制效果、编程再开发性以及和上位限制系统信息通讯开放程度是衡量该驱动产品智能化的墙木指标。从模拟式的可控硅动电路搭接的简易模块到现在全数字式的沟通期动器，短短十几年的时间驱动器的革新从未停下脚步.下面通过对以色列e1.mo驱动器的介绍让国内更多人熟识世界上最先进的发展方向.E1.m。的驱动涔在设计上强调“主动”的观念，采纳自主开发的芯片电路，使整个处理过程始终保持在平稳的过渡中”对比传统的RC“被动”的转换方式，启动和关断时电流冲击和损失将大大降低，可以实现特别低的EM1.E1.mo所生产的各种驱动S<J1.1.MOSFET还是IGBT的驱动器），均可实现快速有效的功率将换，能耗损失不超过3&在能最消耗方面E1.mo公司提出了热能管理的观念强调能耗低损失的同时，热能也可以得到有效的择放。其独有的陶姿贴装的散热技术，可保证100的热品导出.为J'快速，播有力的融合马达和驱动器，E1.mO公司推出Simp1.IQ技术（图8）,具有多种反馈选择痂程实力.和标准的信号监测技术,优良的运动限制技术，简化了限制过程，使机器在志向状态下工作，E】mo邪动器拥有独特的高级位苛感制功般包括点到点运动、IyT（位置时辰表）、PYT（位置速度时间）、ECAM（电子凸轮）、位芭期随脉冲输入、双回路、快速事务捕获、快速输出比较0C、事务捕获式中断、事务触发式编程等.同时在在高级泄波和增益预定模式下EImo驱动也是独特设计，包括非工作状态下的速度和电流增靛设定、速度位置的PIP限制、自动整流调制、自动电机相位排序等.通讯方式支持RS232、CANopenI）S-301,DS-102.E1.mo的限制器Maestro是一款携于网络的多轴运动限制器和监控器（图9）,通过它协作E1.mo自己的智能型驱动港运用，可以完成很多困难的多轴运动限制。用Masetro和Simp1.eIQ用动器所构建的运动限制网络是某F分布式运动限制网络构架。同时支持同步运动限制、依次运动限制、多轴运动记录和分析工具、多轴应用开发系统.通过干脆访问以太网完成各轴的调整、监控和通常的分析.速度反懂WX%II*9'，kAt1*,图8E1.BO智能驱动叁限IMjK理MaeStro.基于网络的多轴运动控制器图9基于网络的多轴运动限制卷在航天、医疗、包装等产业机械E1.m。骁动器由于其自身特点.也得到了广泛的应用，图10EIBO驱动器在印刷机的应用图10中两个E1.mo驶动器协助反馈相连结,从轴跟随主轴,完成ECAM功能.不须要限制涔，就可以完成须要的运动限制，图11为绕机的应用,其中一台跟Rfi编码器,完成ECAM功能，另两台驱动器有一件作为主,另一台作为从,完成ECAiI功能,因此在不须要限制器的状况卜就可以完成绕战机的运动限制。图11E1.mo驱动器在:浇线机的应用I1.ttmo限动的应用4 结论精准的定位和智能限制今后还会向深化的方向发展，机电一体化的结构革命和期动与限制的相互渗透在今后的几年中将成为主导市场的新的趋措。天津罗升企业有限公司也始终在致力于此发展方向，推动国内工业运动限制先进先进产品弓I入与推广，渐渐国内也将会有部分产品（电机骤动方面）接近国际的先进水平，在世界领域占有一席之地.参考文献1葛镂良，刘文慰基于模糊限制的沟通伺服系统的设it.东南高校学报（自然科学版）2006年SI期。2李军红，陈潮填，唐忠平.沟通永磁同步电机何服系统的变结构限制.学微特电机B2006年第一期第32卷。3胡庆波，胡海兵，吕征宇.暴于沟通永磁同步电机的全数字伺服限制系统，电源技术应用.2006年5月19日4Feng1.1.,MoyneJR,TiIburyDM.PerformanceEva1.uationofContro1.Networks：Ethernet.Contro1.Net.andDeviceNetJ.IEEEContro1.Systemgazine.2006.21(1):66-835TMJahnsm,'1.Soong.-AReviewIEETransfJ.onIndustria1.E1.ectronics,2006,IE-43(2):3213306作者简介：赵培，男，1981、汉族天津罗升企业有限公司伺服产品处联系方式:赵琦:天津市空港物流加工区天津罗升企业有限公司西十道3号300308联系电话:13802081055022-24891997-2092Eaai1.zhao.qiaCePi1.Iar