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      直驅系統應用及常見的幾個問題

      發表時間:2021-03-11 文章出處:網絡人氣:-





      直驅系統是在驅動系統控制下將直驅電機(直線電機或力矩電機)直接連接到負載上,實現對負載的直接驅動。本文整理了目前在直驅系統應用中常見的幾個問題,希望能給使用端提供有益的幫助。





      直線電機工作原理是怎樣的?

      直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能,并且不需要任何中轉機構的傳動裝置。實際上可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開,并展成平面而成。由定子演變而來的一側稱之為初級;由轉子演變而來的一側稱之為次級。在實際應用過程中,將初級與次級制造成不同的長度,從而保證在所需行程范圍內初級和次級之間的耦合保持不變。直線電機可以是短初級長次級,也可以是長初級短次級??紤]到目前所制造的成本、運行費用,現階段都是采用短初級長次級為主。


      可以發現,直線電動機的工作原理與旋轉電動機頗為相似。以直線感應電動機為例:當初級繞組通入交流電源時,會在氣隙中產生行波磁場,次級在行波磁場切割下,將感應出電動勢并產生電流,其電流與氣隙中的磁場相互作用產生電磁推力。假設處于初級固定狀態,則次級在推力作用下就做直線運動;反之,則是初級做直線運動。


      直線電機的原理其實并不復雜。設想一下將一臺旋轉運動的感應電動機沿著半徑的方向剖開,并展平,這就形成了一臺直線感應電動機。在直線電機中,相當于旋轉電機定子的,叫初級;相當于旋轉電機轉子的,叫次級。初級中通以交流,次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動。此時初級要做得較長,延伸到運動所需要達到的位置,而次級則不需要那么長。


      事實上,直線電機既可以將初級做得很長,也能夠將次級做得很長;既是可以初級固定、次級移動,也可以次級固定、初級移動,達到隨時所欲,隨時替換的效果,實時處理操作,非常方便簡潔。




      直線電機與滾珠絲桿模組的區別在哪里?

      直線電機作為一種高精度的直線傳動設備,在印刷、醫療、工業、數控等發揮著重要作用,根據推力的不同,配備的動子、定子都會不一樣,一般在進行組裝時,車間師傅會對直線導軌進行校直,直線度能夠達到±2um,因此一般輕負載行程較長,精度要求又比較高的客戶都會選擇用直線電機,針對不同客戶的要求,可以通過定制化,滿足廣大群體的需要。


      滾珠絲桿直線模組又名單軸機械手或者是單軸機器人,目前應用的行業也是非常廣泛,例如鋰電池、太陽能、新能源行業當中。如果客戶要求較高,可以采用研磨絲桿,精度也能夠達到±5um,目前Dynadrv模組匹配的是安川和施耐德的伺服電機為主,也方便客戶選型配置,多一個選擇也是不錯的。


      當然這里講的直線模組是配置絲桿、導軌為主的,如果客戶精度要求不高,預算沒有那么充足的前提下,也可以采用同步輪(皮帶)模組,一般這種主要行程較長,載重受力一般,精度要求不高,可以選用這種,對成本方面也是一種不錯的控制選擇。




      直線模組的常規負載性能有哪些?

      1、滑臺平面度與直線度的基準值

      平面度標準:本體安裝基準面與滑座基準面的平行度小于±0.05mm/M

      直線度標準:滑座基準面與外部直線基準規的平行度小于±0.05mm/M

      平面度測試方法:平面度、花崗巖平臺

      直線度測試方法:直線度、花崗巖平臺

      電動滑臺剖面圖:滑座基準面、滑座、滑塊、滑軌、本體安裝基準面


      2、慣量計算

      一般情況下,加工冶具及工件并非單一形狀,計算時往往裝分解成幾個單一形狀的慣量,最后再累加各慣量。


      3、負載力臂長度

      負載力臂長度是代表滑座可承受伸出的最長距離,從電動滑臺上的滑座延伸出去的負載力臂超過容許值時,會造成異常的振動及整定時間增加,所以請務必遵守負載力臂長度的限制。

      滑座長度決定了負載力臂長度,負載力臂超過容許值時,會造成異常的振動及整定時間增加,所以請務必遵守負載力臂長度的限制。


      4、容許負荷力矩

      容許負荷力矩是表示依據現行滑軌的行走壽命為基準所計算出滑座上可承受的最大的負荷力矩,不同規格的電動滑臺上滑軌所承受的MP、MY、MR,3個方向的力矩均不相同。超過容許值的使用狀態,線性滑軌的壽命會降低。若無法在容許值內使用,請務必在外部加裝輔助線性滑軌。




      使用直線電機模組需要注意哪些事項?

      購買時,應與廠家銷售人員核對使用環境范圍,勿在硫磺及生產硫化物氣體等腐蝕性的環境中使用,此環境中會導致線路斷裂或接觸不良等情況發生。選型時,也須與銷售人員核對使用要求及電機參數,確保使用的科學性。


      直線電機模組作為精密機械零件制造并普遍應用于機械行業,請具有專業知識與經驗的技術人員進行操作。操作時,務必按照產品的操作規范使用。應用中,如電纜、電機安裝方式等使用環境有特殊要求時,務必與銷售人員聯系確認,防止事故的發生以及避免造成不必要的損失。所有端子都不允許帶電拔插,防止損壞電機及驅動器。電機地線務必進行接地處理。勿將設備的控制信號線與動力線(主電源線,電機動力線等)防止在同一線管中或繞成一束。電機運轉中,請勿觸摸電機的運動部件。


      保管設備時應注意:溫度控制在-20至+60內;濕度:85%以內,放置在無塵、潔凈、無腐蝕性氣體、無研磨液、無金屬粉末、無油的環境中。移動、布線、維護、檢查等情況時,請在切斷電源3分鐘以上再進行操作。切斷電源2-3分鐘左右,動力線仍有電壓殘留,應勿草率接觸設備。頻繁斷開/開啟電源會導致主電路元器件的劣化,切斷電源后請在一分鐘以上再次通電,開關電源的頻率限制在“2次/3分鐘”以內。使用時,應定期對直線導軌進行潤滑保養。



      直驅力矩電機帶來哪些使用便利?

      安川直驅力矩電機通過直接與客戶負載相連,節省了諸如減速器,齒輪箱等連續機構,使整體機構具有體積小,運行可靠,噪聲低等特點。另外,該系列直驅力矩電機由于配置高解析度的圓光柵,使整體機構的配合精度大大提高。因此,安川直驅力矩電機具有高精度、高響應,定位準確等優勢,在檢測、機床等行業廣泛應用,適用領域包括:工具機(加工中心、車床、銑床、鉆床);半導體制造裝置(引線焊接機、電子元器件插入機);工業機器人(直角坐標型、柱面坐標型);其它裝置(射出成形機、三坐標測量設備)。



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