1、标准伺服电缸的结构介绍 及问题点分析 鑫台铭制 2016年7月22日,一、鑫台铭电缸的主要部件,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,此处放一张电缸剖图,指示各部件,同步轮,同步带,伺服电机,滚珠丝杆,导向杆,轴承,称重传感器,二、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,加工精度高,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
2、上银HIWIN或者银泰PMI丝杆直径为20、25、32、40、50,导程为5mm、6mm、10mm、20mm4、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,二、电缸主要部件的讲解,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、10T7、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,主轴导向,防止旋转导向,三、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最大出力(1T、2T
3、、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=1132Kgb 减少导程为5,理论出力=1886Kgc 电机超额定负载,小于最大负载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*
4、3.14*0.9*100/5=1219Kg此时,请注意其它重要参数:最大运行速度第一种选择方案的最大运行速度为:3000*10/60*2=250mm第二种选择方案的最大运行速度为:3000*5/60*2=125mm所以,如果在讨论参数时牺牲最大速度,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),三、电缸出力的计算及相关配件的选择,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,最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、最大速度
5、、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,其最大 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电缸的最大行走速度为160mm/s2、3T、5T电缸的最大行走速度为120mm/s确定电缸重复定位精度的因素:电缸的驱动主体是滚珠丝杆,重复定位精度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:当重复定位精度要求+/-0.01mm时,行程300mm,需要选择的丝 杆精度是C3级;行程
6、150mm,可以选择的丝杆精度是C4和C5级,四 电缸常见问题分析及解决,1、出力轴与导向铜套之间磨损现象:a 出力轴上出现摩擦刮痕b 出力轴下端掉落铜屑c 出力轴与导向铜套之间出现刺耳的异响原因:a 出力轴的圆度或者同轴度误差大,导致出现磨损b 缸筒内部掉进金属碎屑解决办法:更换磨损的出力轴和导向铜套,保证缸筒内干净。,主轴与铜套之间磨损,四 电缸常见问题分析及解决,2、滚珠丝杆损坏现象:a 出力不稳定,位移偏差比较大b 滚珠丝杆部位出现异响原因:a 加工件加工不同心造成 b 有铁屑掉入丝杆,导致丝杆螺母损坏解决办法:更换丝杆,加工件不同心的情况下更换加工件,四 电缸常见问题分析及解决,3、轴承损坏现象:a 轴承部位有异响b 出力不稳定,位移偏差比较大原因:a 有铁屑掉入轴承内b 加工件轴承位加工部同心解决办法:更换轴承,加工件轴承位不 同心的情况下,更换加工件,轴承的损坏,四 电缸常见问题分析及解决,4、同步带磨损现象:a 皮带部有异响b 上面有很多黑色皮带粉末原因:a 安装同步带两端不同心b 同步带和同步轮配套有问题解决办法:更换同步轮或者同步带,谢 谢,