一、伺服电缸的主要部件
1、伺服电机及驱动器
2、传动机构(同步带或齿轮)
3、驱动机构(滚珠丝杆)
4、轴承装置
5、导向装置
6、称重传感器
7、极限位感应装置
二、伺服电缸主要部件的讲解
1、伺服电机
选型:一般选择安川品牌或者松下品牌。
现在通常选择SGMGV系列(中惯量)
2、传动机构
依据传动的方便性一般选择同步带传动,特殊要求选择齿轮传动。
注意:齿轮传动噪音大,加工高,可传递的扭矩大。
3、驱动方式
通常选择滚珠丝杆,品牌为台湾上银HIWIN或者银泰PMI
丝杆直径为¢20、¢25、¢32、¢40、¢50,¢60,¢80导程为5mm、6mm、10mm、20mm 50mm
4、轴承装置
由于电缸主要承受轴向力,轴承理想的选择是平面轴承+深沟球轴承,其次是角接触球轴承
5、导向装置
主要是出力轴运动时的导向,以及防止旋转的导向。
6、称重传感器
依据要求的压装力选择,0.5T、1T、2T、3T、5T、8T、10T。
7、极限位置感应装置
通常选择接近开关(欧姆龙)或者磁感应开关。
三、伺服电缸出力的计算及相关配件的选择
出力大小计算公式如下:
出力大小=额定转矩*减速比*传动效率*2/导程
1、出力大小是理论需要的出力(1T、2T、3T等等)
2、减速比是传动机构的速度比,有可能还要附加减速机
3、传动效率是指整体传动的效率,一般丝杆传动的效率是90%
4、导程指的是滚珠丝杆的导程
举例:需要一支1T出力的电缸,选择合适的电机功率?
选择一:1.3KW电机,额定转矩8.34N.m,减速比2,导程10mm
理论出力=8.34*2*2*3.14*0.9*100/10=943Kg(小于1T,怎么办?)
解决办法:a 增加减速比为2.4,理论出力=1132Kg
b 减少导程为5,理论出力=1886Kg
c 电机超额定负载,小于负载23.3N.m
选择二:0.85KW电机,额定转矩5.39N.m,减速比2,导程5mm
理论出力=5.39*2*2*3.14*0.9*100/5=1219Kg
此时,请注意其它重要参数:运行速度
种选择方案的运行速度为:3000*10/60*2=250mm
第二种选择方案的运行速度为:3000*5/60*2=125mm
所以,如果在讨论参数时牺牲速度,可以降低电机的功率。同时需要注意客户的产品是否需要保压。(需要保压时电机不能超负载)
从以下公式:出力大小=额定转矩*减速比*传动效率*2/导程
可以看出,我们选择合适的电机、减速比、导程大小,终可以达到理论出力同时设备的速度参数也能得到保证。
确定电缸速度的因素:
由于伺服电机的选择需要考量其额定转矩、速度、转子转动惯量等参数。
公司在应用到伺服电缸上的电机通常选择中惯量、中容量的SGMGV系列,其
速度为3000rpm,所以我们在限定电缸的参数时一般按一下规律:
1、1T、2T电缸的行走速度为160mm/s
2、3T、5T电缸的行走速度为120mm/s
确定电缸重复定位的因素:
电缸的驱动主体是滚珠丝杆,重复定位取决于丝杆本身的误差。
我们在选择丝杆时一般考虑的是C3、C4、C5、C7,对应的行程误差是300mm内,误差0.008mm、0.012mm、0.018mm、0.05mm。
选择丝杆举例:当重复定位要求+/-0.01mm时,行程300mm,需要选择的丝。
杆是C3级;行程150mm,可以选择的丝杆是C4和C5级。