一種雙伺服電機平移系統的製作方法
2023-05-11 19:48:41 3
專利名稱：一種雙伺服電機平移系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種收卷翻轉和平移機構，特別涉及ー種雙伺服電機驅動的高精度滾珠絲杆平移系統。
背景技術：
傳統的收卷翻轉和平移機構，採用的是液壓控制系統，在薄膜的絕大多數行業，都是應用於食品藥品等高清潔度的領域，由於液壓油液存在汙染，所以並不適合大範圍的普及。其次，在收卷質量方面，由於液壓閥動作存在較大衝擊，很容易影響到收卷膜卷的質量，而且系統的精度低，伺服的響應性慢，高速分切穩定性差。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供ー種精度高、響應快、收卷質量高的雙伺服電機平移系統。為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的
本發明提供一種雙伺服電機平移系統，包括伺服電機、高精度行星減速機、微米級精度的滾珠絲杆、運動控制器、伺服驅動器，所述的兩個伺服驅動器通過內部總線接ロ連接，所述的運動控制器跟伺服驅動器之間的內部總線接ロ共同構成了控制器與驅動器之間的拓撲結構，每個伺服驅動器可以同時驅動兩個伺服電機，伺服電機經過所述的高精度行星減速機和微米級精度的滾珠絲杆相連後，共同構成了外側和內側的平移翻轉機構，系統還包括機器的空閒狀態、有載運行狀態、無載狀態。本發明所述的雙伺服電機平移系統採用的是位置定位的方法，兩個電機之間利用西門子運動控制器的同步功能，保障兩個電機的擺入擺出和慢退的行走量是完全一祥的。本發明所述的機器空閒狀態中，機器的擺入擺出操作是按照操作人員按下擺入擺出的按鈕來執行動作的，保障兩個電機的同步功能。在機器運行在機械的極限位置，程序邏輯和外部行程開關設有安全保護。本發明所述的機器有載運行狀態中，隨著膜卷直徑的増大，收卷臂就會連續後退，執行定位功能。本發明所述的定位功能是程序通過CPU不斷刷新直徑值、電機的定位位置，實現連續性後退。本發明所述的連續性後退可以保持膜卷和壓輥機械結構上的穩定性，保證收卷質
量的可靠穩定。本發明所述的機器無載運行狀態，雙伺服電機平移系統是呈靜止狀態。本發明的有益效果至少包括
I.可以減少汙染；2.系統採用的伺服電機、行星減速機和滾珠絲杆的精度都達到微米級，系統累計誤差極小，伺服的響應性極快，可以大大滿足高速分切的穩定性，提高了系統的精度和響應性；
3.通過雙伺服電機驅動的高精度滾珠絲杆平移系統,可以優化收卷質量,滿足高速高精度的分切要求。
圖I為本發明雙伺服電機平移系統組成及連接方式的主視結構示意 圖2為本發明雙伺服電機平移系統控制流程圖示意圖。
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具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明的技術方案作進ー步說明
一種雙伺服電機平移系統，包括西門子伺服電機、高精度行星減速機、微米級精度的滾珠絲杆、西門子運動控制器、伺服驅動器組成雙伺服電機平移系統。如圖I所示，所述的兩個伺服驅動器是通過內部總線接ロ連接，西門子運動控制器跟伺服驅動器之間的內部總線接ロ共同構成了控制器與驅動器之間的拓撲結構。每個伺服驅動器可以同時驅動兩個伺服電機，伺服電機經過高精度行星減速機和微米級精度的滾珠絲杆相連後，共同構成了外側和內側的平移翻轉機構，系統還包括機器的空閒狀態、有載運行狀態、無載狀態。本發明的伺服驅動器採用的是SINAMICS-S120，西門子運動控制器採用的是西門子公司的SM0TI0ND425/D435/D445，伺服電機採用的是西門子1FK7伺服電機，高精度行星減速機採用的是APEX高精度行星減速機，微米級精度的滾珠絲杆採用的是南京エ藝的FFZD系列。雙伺服電機平移系統採用的是位置定位的方法，兩個電機之間利用西門子運動控制器的同步功能，保障兩個電機的擺入擺出和慢退的行走量是完全一祥的。雙伺服電機平移系統控制流程圖如圖2所示，在機器空閒狀態下的擺入擺出操作，是按照操作人員按下擺入擺出的按鈕來執行動作的，這時只是保障兩個電機的同步功能，並不執行定位功能，但是在機械的極限位置，程序邏輯和外部行程開關都設有安全保護。當機器在有載運行過程中，隨著膜卷直徑的増大，需要保證收卷臂的連續後退，此時執行的是定位功能，程序通過CPU毫秒級的掃描周期進行刷新直徑值，根據直徑值的增量，不斷的刷新電機的定位位置，從而實現連續性後退。連續性後退可以保持膜卷和壓輥等機械結構上的相對位置，從而保證收卷質量的可靠穩定。機器無載時，平移系統是呈靜止狀態。傳統的收卷翻轉和平移機構，採用的是液壓控制系統。伺服電機加滾珠絲槓的平移系統與之相比，可以減少汙染在薄膜的絕大多數行業，都是應用於食品藥品等高清潔度的領域，液壓油存在汙染，所以並不適合使用；提高了系統的精度和響應性伺服電機、行星減速機和滾珠絲杆的精度都達到微米級，系統累計誤差極小，伺服的響應性極快，可以大大滿足高速分切的穩定性；提高收卷質量液壓閥動作存在較大衝擊，對膜卷質量影響較大。液壓平移機構存在的諸多問題，可以通過雙伺服電機驅動的高精度滾珠絲杆平移系統解決，達到優化收卷質量，滿足高速高精度的分切要求。需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的ー種具體實施例，應當指出，對本領域的普通技術人員來說，在不 脫離本發明核心技術特徵前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雙伺服電機平移系統，包括伺服電機、高精度行星減速機、微米級精度的滾珠絲杆、運動控制器、伺服驅動器，所述的兩個伺服驅動器通過內部總線接ロ連接，所述的運動控制器跟伺服驅動器之間的內部總線接ロ共同構成了控制器與驅動器之間的拓撲結構，每個伺服驅動器可以同時驅動兩個伺服電機，伺服電機經過所述的高精度行星減速機和微米級精度的滾珠絲杆相連後，共同構成了外側和內側的平移翻轉機構，系統還包括機器的空閒狀態、有載運行狀態、無載狀態。
2.根據權利要求I所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的雙伺服電機平移系統採用的是位置定位的方法，兩個電機之間利用西門子運動控制器的同步功能，保障兩個電機的擺入擺出和慢退的行走量是完全一祥的。
3.根據權利要求I所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的機器空閒狀態中，機器的擺入擺出操作是按照操作人員按下擺入擺出的按鈕來執行動作的，保障兩個電機的同步功能。
4.根據權利要求I所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，機器運行在機械的極限位置，程序邏輯和外部行程開關設有安全保護。
5.根據權利要求I所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的機器有載運行狀態中，隨著膜卷直徑的増大，收卷臂就會連續後退，執行定位功能。
6.根據權利要求5所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的定位功能是程序通過CPU不斷刷新直徑值、電機的定位位置，實現連續性後退。
7.根據權利要求6所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的連續性後退可以保持膜卷和壓輥機械結構上的穩定性，保證收卷質量的可靠穩定。
8.根據權利要求I所述的雙伺服電機平移系統，其特徵在於，所述的機器無載運行狀態，雙伺服電機平移系統是呈靜止狀態。
全文摘要
本發明提供一種雙伺服電機平移系統，包括伺服電機、高精度行星減速機、微米級精度的滾珠絲杆、運動控制器、伺服驅動器，兩個伺服驅動器通過內部總線接口連接，運動控制器跟伺服驅動器之間的內部總線接口共同構成了控制器與驅動器之間的拓撲結構，每個伺服驅動器可以同時驅動兩個伺服電機，伺服電機經過高精度行星減速機和微米級精度的滾珠絲杆相連後，共同構成了外側和內側的平移翻轉機構，雙伺服電機平移系統採用的是位置定位的方法。本發明具有汙染少、精度高、響應快、收卷質量高等優點，可以更好地滿足高速高精度的分切要求。
文檔編號G05B19/414GK102707672SQ20121018985
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者許炯 申請人:杭州大華工控技術有限公司