在臺達A2伺服的推廣過程中,大家經(jīng)常會遇到一些技術術語,往往不知道什么意思、代表什么功能、或者有什么養(yǎng)的作用?本文將針對A2伺服電子凸輪部分術語做詳細的解釋、并列舉常用的應用場合以及和其他廠商之間差異,希望能夠幫助大家在A2推廣中起到作用。
何謂電子凸輪及其應用
在了解電子凸輪以前,我們要先了解機械凸輪,下圖就是一個典型的機械式圓柱凸輪
當主動軸電機旋轉后,電機的旋轉運動就會帶動圓柱凸輪旋轉,在凸輪槽中間的滑塊就會根據(jù)圓柱凸輪上的曲線溝槽軌跡上下滑動,滑塊的一端連接到一個機械連桿,從而使機械旋轉運功變?yōu)闄C械的上下運動。凸輪旋轉一周,從動軸就往復上下一次,我們稱為凸輪周期,而那條控制滑塊上下的軌跡曲線我們就稱為機械凸輪曲線,這就是機械凸輪。
何謂電子凸輪(E-CAM)呢?
如果我們在上述機構中主動軸電機上安裝一個編碼器,從動軸也增加安裝一個光柵尺,然后再次運行這個機械凸輪,并將剛才主動軸轉動角度和從動軸上下位置一一記錄,并匯成一條數(shù)據(jù)表格,那么就可以利用軟件的方式來勾勒出一條曲線。這條用來描述主動軸、從動軸位置關系的軟件曲線就是電子凸輪曲線。
假設現(xiàn)在拆除掉這個圓柱凸輪,但保留主動軸編碼器,將從動軸更換成一個伺服電機驅動絲桿帶動滑塊實現(xiàn)上下運動,并使用一個控制器根據(jù)主動軸編碼器反饋角度來控制伺服電機來執(zhí)行剛才那個數(shù)據(jù)表格,使主動軸的位置對應從動軸馬達的旋轉位移,這樣就如同兩者之間存在虛擬凸輪一樣的關系,這樣的功能就稱為電子凸輪。
電子凸輪有哪些具體的應用呢?
機械凸輪被廣泛的應用于包裝、灌裝、紡織等領域,以下圖的藥品灌裝為例,傳統(tǒng)的灌裝生產(chǎn)線都是由一個主動軸電機輸出動力源,然后經(jīng)過無數(shù)次的齒輪和傳動軸變換才能將主動軸的動力輸送到各個執(zhí)行機構。
但今天,我們可以利用電子凸輪取代傳統(tǒng)的機械式凸輪,將各個執(zhí)行單元更換為伺服電機直接驅動機構,進行速度同步控制和位置控制。
與傳統(tǒng)的機械凸輪比,電子凸輪有什么好處呢?
a) 彈性設計-機械凸輪制造換型麻煩,電子凸輪可以彈性設計,只需重新規(guī)劃驅動器內(nèi)部電子凸輪曲線。
b) 免維護-機械凸輪存在機械磨損和噪音,電子凸輪不存在磨損,免保養(yǎng)。
c) 長行程運動-機械凸輪從動軸凸輪越長,凸輪必須越大,電子凸輪只需表格數(shù)值改變即可。
A2伺服驅動器是如何實現(xiàn)這個電子凸輪的呢?
A2提供了一個軟件,利用這個軟件,客戶可以規(guī)劃出不同的凸輪方式,從而生成一條虛擬的電子凸輪曲線,并將該曲線以燒錄的方式,保存在A2伺服驅動器內(nèi)部。當主動軸編碼器信號以脈沖方式進入到CN1中時,啟動電子凸輪,從動軸伺服電機就會根據(jù)這條內(nèi)置在驅動器中的電子凸輪曲線而改變角度。
A2伺服電子凸輪功能,相對于其他廠牌的電子凸輪功能有何差異?
目前自動化廠商中,大多以PLC+運動控制器模塊來實現(xiàn)電子凸輪功能,如日系的運動控制器,還有一些歐美品牌的產(chǎn)品,如利用FM452模塊等,這些產(chǎn)品就是利用運動控制總線網(wǎng)絡和伺服高速通訊來實現(xiàn)的。
但還有一些,特別是歐美自動化廠商,和臺達A2伺服一樣將電子凸輪功能內(nèi)置到伺服驅動器中去,這些伺服驅動器就稱為電子凸輪型驅動器。
相對于基于網(wǎng)絡平臺需要上位運動控制模塊協(xié)調(diào)的電子凸輪功能系統(tǒng)而言,內(nèi)置電子凸輪型驅動器,對于控制軸數(shù)較少電子凸輪聯(lián)動機械,可以具有較低的架構成本。
同時,因為命令源信號直接進入到伺服驅動器內(nèi)部處理,故系統(tǒng)響應性和實施性將較高,伺服的延遲和滯后現(xiàn)象較的優(yōu)點。對于臺達伺服,還可以利用A2伺服的by-pass功能,無需昂貴的運動控制器的參與,即能夠實現(xiàn)一主多從的同步控制架構,因此是性價較高的電子凸輪控制方案!
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