秋秋
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樓主  發(fā)表于: 2012-05-30 21:18
電子齒輪比(CMX/CDV)的計算及其意義



已知:

1)上位機(jī)發(fā)出脈沖能力為200Kp/S,200×1000/s,200×1000×60/min;

2)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為3000R/ min,3000/60s;

3)伺服電機(jī)編碼器分辨率是131072;

4)絲桿螺距是10mm;

求:

1、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時的電子齒輪比?

2、如果電子齒輪比是1,伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速?

3、生產(chǎn)時,設(shè)定指令脈沖當(dāng)量,確定電子齒輪比?

解:

1、當(dāng)上位機(jī)滿額發(fā)出脈沖時,伺服恰好額定速度運(yùn)行:

1)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為3000r/ min,3000r/60s=50r/s;

2) 伺服電機(jī)編碼器分辨率是131072;

3)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速時編碼器輸出檢測反饋脈沖頻率是131072×50r/s;;

4)上位機(jī)發(fā)出脈沖能力時發(fā)出的脈沖頻率=200×1000/s;

5)當(dāng)上位機(jī)滿額發(fā)出脈沖時,伺服恰好額定速度運(yùn)行,這時的電子齒輪比:

電子齒輪比=反饋脈沖頻率/上位機(jī)滿額發(fā)出脈沖頻率

=(131072×50r/s)/ 200×1000/s

=6553600/200000

=3.2768



2、如果電子齒輪比是1:

1)上位機(jī)發(fā)出的1個脈沖=編碼器輸出檢測反饋的1個脈沖:

2)上位機(jī)發(fā)出脈沖能力時發(fā)出的脈沖頻率=200×1000/s;

3)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min



3、如果絲桿螺距是10mm,

1)要求上位機(jī)每發(fā)一個指令脈沖,工件移動0.001mm,即指令脈沖當(dāng)量為0.001mm,也可以說指令脈沖單位為0.001mm:

2)如果伺服轉(zhuǎn)一周,絲桿轉(zhuǎn)一周,減速比是1;

3)絲桿轉(zhuǎn)一周,上位機(jī)應(yīng)該發(fā)出的指令脈沖為10mm/0.001mm=10000(個);

4)伺服轉(zhuǎn)一周,編碼器檢測反饋脈沖為131072(個);

5)電子齒輪比=編碼器檢測反饋脈沖/上位機(jī)發(fā)出的指令脈沖=131072/10000=13.7012;



反饋脈沖:伺服電機(jī)編碼器的解析度,伺服本身的脈沖。

指令脈沖:上位機(jī)發(fā)出的脈沖;也可以說是外部給定脈沖。

脈沖當(dāng)量:伺服接受上位機(jī)發(fā)出的每一個脈沖信號的位置移動量,又稱作最小指令設(shè)定單位。

CMX :電子齒輪比的分子是電機(jī)編碼器反饋脈沖。

CDV :電子齒輪比的分母是上位機(jī)的給定脈沖(指令脈沖)。

電子齒輪比:是用來把上位機(jī)的給定脈沖要換算成與電機(jī)編碼器反饋脈沖同等意義,以便控制中心按給定指令要求控制伺服轉(zhuǎn)動定位;



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    秋秋
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    1樓  發(fā)表于: 2012-05-30 23:02
    1. 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速與給定脈沖頻率的關(guān)系
    臺達(dá)ASMT07L250BK伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000rpm,最高轉(zhuǎn)速為5000rpm;編碼器分辨率為2500ppr,其AB信號經(jīng)過伺服驅(qū)動器4倍頻處理后成為10000ppr。
    因此,要達(dá)到額定轉(zhuǎn)速3000rpm,給伺服驅(qū)動器的脈沖信號應(yīng)當(dāng)是:3000轉(zhuǎn)/分鐘÷60秒/分鐘×10000脈沖/轉(zhuǎn)=500K脈沖/秒,也就是說輸入頻率應(yīng)當(dāng)是500KHz。由于西門子S7-200系列PLC輸出的最大脈沖是20KHz,所以伺服驅(qū)動器的電子齒輪應(yīng)當(dāng)設(shè)定為1:25。
    2. 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)一圈X軸Y軸的移動距離
    A. X軸伺服
    X軸伺服的傳動結(jié)構(gòu):X軸伺服電機(jī)驅(qū)動直連在伺服電機(jī)上減速比為1:60的減速機(jī),減速機(jī)上配節(jié)圓為129.23mm的同步帶輪,再通過同步帶驅(qū)動機(jī)械手在X軸方向運(yùn)動。因此X軸伺服電機(jī)轉(zhuǎn)1圈,機(jī)械手在X軸方向的移動距離為:129.23×π÷60=6.76646686163mm。也就是說,機(jī)械手在X軸方向每行走1mm,需要給伺服電機(jī)1477.8761508027339801663557711312個脈沖。
    B. Y軸伺服
    Y軸伺服的傳動結(jié)構(gòu):Y軸伺服電機(jī)驅(qū)動直連在伺服電機(jī)上減速比為1:4的減速機(jī),減速機(jī)上配30齒的同步帶輪,通過同步帶驅(qū)動齒數(shù)為28的同步帶輪;這個齒數(shù)為28的同步帶輪與絲桿軸連接,絲桿的螺距為10mm。因此Y軸伺服電機(jī)轉(zhuǎn)1圈,機(jī)械手在Y軸方向的移動距離為:10×30÷28÷4=2.67857142857mm。也就是說,機(jī)械手在Y軸方向每行走1mm,需要給伺服電機(jī)3733.3333333353244444444455063704個脈沖。
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    2樓  發(fā)表于: 2012-05-30 23:26
    不錯,感謝分享。
    樓主留言:
    共同進(jìn)步,好東西記得分享
    sunyunhua
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    3樓  發(fā)表于: 2012-05-31 08:49
    不錯,學(xué)習(xí)啦
    xi5350112
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    4樓  發(fā)表于: 2012-05-31 09:28
    謝謝分享。
    秋秋
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    5樓  發(fā)表于: 2012-06-18 22:57
    本人經(jīng)多次研究總結(jié)了一下經(jīng)驗:得出一種簡單的電子齒輪設(shè)定方法,適用于初學(xué)者,高手請勿見笑!請大家支持原創(chuàng),水平有限,不正之處請各位不吝指教!
    這種簡單的電子齒輪設(shè)定方法為 “將伺服馬達(dá)編碼器的分辨率設(shè)為分子,馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈所需的脈沖數(shù)設(shè)為分母”
    如果再裝減速器的話,PLC原來所發(fā)脈沖數(shù)再乘以減比。
    以三菱MR-J2-S舉個例子:
    伺服馬達(dá)編碼器的分辨率131072,我設(shè)計為PLC每發(fā)一個脈沖伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)0.5度,那么伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈(360。)需要720個脈沖,
    電子齒輪就設(shè)為 131072 / 720   化簡分?jǐn)?shù)后為 8192 / 45  這樣PLC每次發(fā)720個脈沖伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈
    如果還想接個減速器,舉個例子接個減比為5比1的減速器時,原來電子齒輪所設(shè)分?jǐn)?shù)不變,PLC原來所發(fā)脈沖數(shù)再乘以5(720*5=3600),即現(xiàn)在伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈PLC發(fā)3600個脈沖就可以了。
      
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    6樓  發(fā)表于: 2012-06-18 23:01
    “將伺服馬達(dá)編碼器的分辨率設(shè)為分子,馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈所需的脈沖數(shù)設(shè)為分母,如果再裝減速器的話,PLC原來所發(fā)脈沖數(shù)再乘以減比”

    10000/3600=25/9 ,

    所以按我的方法:
    1,沒接減速器之前你的電子齒輪應(yīng)該設(shè)為25/9,這樣你每3600個脈沖轉(zhuǎn)一圈。
    2,接減速器之后你的電子齒輪25/9不變,PLC原來發(fā)3600轉(zhuǎn)一圈現(xiàn)在就要發(fā)3600*5=18000轉(zhuǎn)一圈。
    秋秋
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    7樓  發(fā)表于: 2012-06-18 23:11
            要驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈PLC應(yīng)發(fā)脈沖數(shù)=(360 。/ 步距角) * 所設(shè)細(xì)分?jǐn)?shù)的值
    一般二相步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8。  三相步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.2。
    以二相步距角為1.8。的步進(jìn)電機(jī)為例:
    假設(shè)驅(qū)動器細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)為10,那么要驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈PLC應(yīng)向驅(qū)動器發(fā)出的脈沖數(shù)為:
    (360/1.8)*10=2000 個
    hanqin
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    8樓  發(fā)表于: 2012-06-19 12:43
    很好的文章,支持原創(chuàng)。