点胶机控制器驱动施工设计方案及对策

-在进行点胶机控制器的总体设计时，需要考虑到控制系统和驱动系统的协调。点胶机统是接收信号后利用各种电动机产生的力矩和力，直接或间接地驱动胶枪和工件以进行各种种运动轨迹。多轴模式是常见的*Y工作台，通过多轴的协调动作实现理想轨迹。出于节约时间，提高效率的考虑，工作平台采用多轴协调运动的方式实现直线插补和圆弧插补。描述复杂的多轴协调运动轨迹的最简单的方法是利用坐标系。由于在坐标系能够方便下可以实现单段轨迹运动、多段轨迹连续运动。-一个典型的控制进给系统，由运动控制器、驱动单元、机械传动装置和执行元件等几源的旋转运动变为工作台的直线运动的整个机械传动链。构大都使用滚珠丝杠传动和齿轮齿条传动，传动方式对运动控制有较大影响，要综合考虑。（1）丝杆螺母传动：通过丝杆螺母将伺服电机的旋转运动转为定位平台的直线运动，结构简单、安装维护方便。但是长距离滚珠丝杠受自身重力作用及旋转时产生的惯性作用造成的丝杠变形负载不能太大，寿命低，成本高，对污染较为敏感。（2）齿轮齿条传动：耗能小，可靠，噪音低，传动功率大，效率高。但容易发生齿面磨损，并且要求润滑条件好。由于齿间间隙，会出现一段空行程，在数控机床中并不适用。由于机械设备不断向高精度、高速度、大功率、长寿命、低噪声、低成本和紧凑化方制造、机床、纺织机械等行业得到广泛应用。同步带传动又称齿形带传动。它集齿轮、链条、带传动等优点于一体，具有传动效率的主导传动产品。齿形带与传统传动带的最大差别在于同步、静音。因此，它是当今最受推同步带的工作面呈齿形，与带轮的齿槽作啮合运动，并由带的抗拉层承受载荷，以保持带的接线长度不变，故带与带轮之间没有相对滑动，可以实现带与带轮之间的同步传动。要失效形式包括带的疲劳断裂、带齿的剪切和压溃以及同步带两侧面的磨损。-（1）传动精确。带和带轮之间的间隙很小，严格同步传动，不打滑、传动比准确，角速度恒定，故常用于精确传动。（2）传动效率高。由于传动无滑差，初力较小，带体轻薄，传动时产生热量小，传动效率可达99.5%，因此传动效率高。（3）传动大，载荷围大。其传动比可高达20以上，传动功率从几瓦到数百千瓦。（4）传动速度高。能适应现代机械要求，进行高速连续运转，其速度可高达80m/s。（5）结构紧凑。同步带强度高，带体轻薄，曲扰性好，能适应较小的带轮直径，传动（6）冲击小，传动平稳。同步带传动时，啮合面为金属与非金属接触，冲击比齿轮传动小的多，也没有链条传动时节线上下跳动的现象。因此，同步带传动平稳，冲击小，适用（7）无需润滑。同步带的齿面具有自润滑性，与带轮槽接触时，无需润滑，因此也无（8）维护保养方便。同步带在使用过程中基本不伸长，所以在安装时给定的初力，在使用中不必调整，能适应在人员不宜接触和操作的地方使用。（9）噪声小，它的噪声小于齿轮传动和链条传动。（10）传动机构质量轻。同步带传动中的带轮可以使用铝合金或塑料，因此在传动相同功率时，使用同步带传动可以减轻传动机构的质量。利用齿形带传动代替传统丝杠传动，相对齿轮齿条传动中能量损耗较小，可靠，噪音低，传动功率大，效率高。介于此，本项目采用同步带传动，研究同步带传动在数控机床上执行元件，是根据来自控制器的控制信息完成对受控对象的控制作用的元件，是控制对象，按照控制要求改变受控对象的机械运动状态。根据其在系统中的作用，选择执行元件时一般的考虑原则是：-(1)在整个工作循环中都能拖动负载按预期的运动要求。(2)执行元件的性能是运动控制系统动态响应的基本限制因素，所以选择执行元件不但要考虑满足负载拖动的要求，还要考虑它对系统控制性能的影响。(3)对启、停频率要求低，还要低速平稳及扭矩脉动小，高速运行时振动噪音小。在机械自动化系统中，执行元件根据输入能量的不同可分为电动、气动和液压三类。电动执行元件安装灵活，使用方便，在自动控制系统中应用最广。气动执行元件结构简单，应用较多。液压执行元件功率大，快速性好，运行平稳，广泛用于大功率的控制系统。根据本课题的实际情况，应选用电动执行元件，即将电能转换成机械能以实现往复运动或回转运动的电磁元件。电动执行元件具有调速围宽、灵敏度高、响应速度快、无自转电动机、步进电动机、电磁制动器、继电器等。为了适应数字化技术发展趋势，目前控制电机大多采用步进电机或全数字交流伺服电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，在数控系统中得到数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性进角，来改变转速，从而实现对步进电机的调速。由步进电机组成的步进传动系统具有如下优(a)步进电机是一种离散运动的执行装置，它和现代数字控制技术有着在的联系，很容易和其他数字器件进行接口。(b)步进电机，位置误差无积累。不存在系统稳定性的问题。-的功能。可以在停电的条件下将转子锁定在特定的位置上。步进电机主要应用在开环、控制精度及响应速度要求不太高的运动控制场合。如数字控制系统、工具控制系统、程序控制系统等。步进电机最简单的运行方式是与控制脉冲组成开环系统，如图3．4表示由步进电机、驱动控制器和控制脉冲组成的开环系统。并有与步进电机相数相同数目的输入端分别控制电机的各相。这种硬件脉冲分配器通常直接交流伺服电机分为交流永磁式伺服电机和交流感应式伺服电机。永磁式伺服电机机相当于交流同步电动机，常用于进给伺服系统；感应式交流伺服电机相当于交流感应异步电定子旋转磁场一起运行。不同点是交流永磁式伺服电机的转速与外加交流电源的频率存在着大小等于交流电源的频率除以电机极对数。因而交流伺服电机可以通过改变供电电源频率的-交流伺服系统由交流伺服电机和伺服驱动器组成。它是作为无刷直流伺服系统的替代合，直流电机调速一直占据主导位置。但是由于它的电刷和换向的磨损，有时会产生火花，整流子、电刷维护困难、造价高、寿命短、应用环境受到限制的缺点，同时又发挥了交流伺服电机的坚固耐用、经济可靠、动态响应好、输出功率大等优点，在*些场合交流伺服电机根据电动机的类型，目前将交流伺服系统分为同步型交流伺服系统和异步型交流伺服流伺服系统和正弦波电流驱动的交流伺服系统。从发展趋势来看，正弦波驱动将成为主流。在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控-的选取和系统的实际要求，本课题选用步进电机作为执行元件，接受运动控制器的控制。高，噪音低。通过静力矩和电流的分析，选择斯达特57BYG350B型电机。广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行需要有脉冲分配的功率型电子装置进行驱动,这配脉冲，实现控制角位移、旋转速度、旋转方向、制动加载状态、自由状态。控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动器就能够驱动步进电机旋转一个步距角。步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。角位移量与脉冲个数相关。必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的N:必要脉冲数S1:物体移动的距离S2：距离电机旋转一周移动的距离2、驱动脉冲速度的计算驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。（1）自启动运行方式自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。-自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下：（2）加/减速运行方式加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉