Блог

Jul 07, 2023

Отлично

Правильная комбинация стола позиционирования и цифрового привода обеспечивает точную регулировку с быстрым откликом и временем стабилизации. В качестве автоматизированного оборудования на промышленном, медицинском и медико-биологическом рынках.

Правильная комбинация стола позиционирования и цифрового привода обеспечивает точную регулировку с быстрым откликом и временем стабилизации.

Поскольку автоматизированное оборудование на рынках промышленности, медицины и медико-биологических наук становится все более быстрым и точным, инженерам приходится адаптироваться к более производительным системам линейного перемещения и позиционирования. Однако в то же время возможности управления движением сужаются, что затрудняет разработку быстрой и точной системы, способной разместиться в ограниченном пространстве. Несмотря на сложную задачу, можно спроектировать систему линейного перемещения, которая обеспечит высокую производительность, необходимую этим машинам. Например, комбинация стола линейного позиционирования и цифрового контроллера, оптимизированная для высокоскоростной связи и быстрого реагирования, обеспечивает идеальный баланс точного позиционирования и исключительного управления. В этой статье будут описаны некоторые основные моменты, которые проектировщики машин должны учитывать при внедрении прецизионной системы линейного перемещения для высокоскоростных автоматизированных машин, а также готовые настройки, обеспечивающие исключительные результаты.

Столы для позиционирования линейных двигателей, предназначенные для обеспечения контролируемого движения в небольших помещениях, хорошо подходят для таких разнообразных динамических применений, как производство и проверка полупроводников, сборка с возможностью перестановки, микрообработка, военные COTS, фотоника и лабораторное оборудование.

Столы позиционирования IKO International серии NT, доступные со встроенным линейным двигателем, роликовой направляющей линейного перемещения и оптическим линейным энкодером высокого разрешения в стандартной комплектации, обеспечивают эти возможности. Поскольку они объединяют неодимовый магнит и оптическую линейную шкалу на подвижном столе, они могут достигать высокой тяговой силы до 70 Н при точном позиционировании. Фактически, 170-граммовый стол, обеспечивающий тягу 25 Н, может достигать ускорения и замедления до 10G. Столы позиционирования серии NT могут достигать разрешения до 0,01 микрометра и скорости до 1300 миллиметров в секунду. Серия NT поддерживает протоколы EtherCAT®, SSCETII/H и MECHATROLINK для создания сети движения в реальном времени. Самый маленький блок в семействе имеет ширину всего 38 миллиметров, общую длину 62 миллиметра и высоту сечения всего 11 миллиметров.

Без компонентов механической передачи энергии, устраняющих колебания и вибрацию, системе требуется высокопроизводительный цифровой привод, который может обеспечить более высокочастотные контуры управления положением и током, а также широкую полосу пропускания токового контура. Эти возможности имеют решающее значение для того, чтобы привод мог достичь высокой скорости обновления, необходимой для максимальной точности позиционирования и пропускной способности. Вот что конструкторам следует искать в цифровом сервоприводе как части прецизионной системы линейного перемещения для автоматизированных машин:

При использовании в сочетании с усовершенствованным, сверхкомпактным столом с линейным двигателем, таким как серия IKO NT, проектировщики станков могут достичь линейного позиционирования на микронном уровне, которое все чаще требуется автоматизированным машинам.

В нашей установке двухосный (X и Y) столик IKO NT-55-V-25/5L соединен с приводом Copley AccelnetPlus. Стол позиционирования имеет стационарное основание, оптический энкодер на 500 нанометров, разрешение 0,5 микрометра и длину магнитной пары 30 миллиметров. Привод имеет частоту обновления контура положения 250 микросекунд, пиковый ток 1,2 А и непрерывный ток 0,3 А. Питание 80В. Технические характеристики двигателя установлены: Масса: 0,18 кг. Пиковая сила: 25 Н; Непрерывная сила: 7NПостоянная силы: 16,9706 Н/Д, пиковая Постоянная противо-ЭДС: 8 В/м/с Сопротивление: 66 Ом Индуктивность: 22 мГн Вот краткое описание некоторых важных настроек: Данные двигателя: Предел скорости составляет 1300 миллиметров в секунду. Ток Петля: пользователь выбрал максимальную скорость с небольшими изменениями. Петля скорости: пользователь выдвинул ограничение скорости, чтобы установить скорость быстрой остановки на уровне 13 000 миллиметров в секунду2. В конфигурации фильтра пользователь максимизировал контур скорости, переместив настройку по умолчанию с 2 полюсов, 200 Гц на 1 полюс, 800 Гц. Пропорциональный и интегральный коэффициент усиления были установлены на 15 000 Вп и 5 000 Ви соответственно. Контур положения: Контур положения был установлен на 5 000 Пп, а подача вперед снижена до 10 000 Вфф, что позволяет пользователю сконцентрироваться на движении и стабилизации. Окно отслеживания было установлено на 50 отсчетов по 3 миллисекунды, оставаясь в пределах времени установления 6 мс. Пользователь также допустил появление некоторых следующих ошибок во время перемещения. При этом НТ-55-В совершает 30-миллиметровое линейное движение, а предел траектории был установлен на уровне 2000 миллиметров в секунду2 при максимальном ускорении 75 000 миллиметров в секунду2. Максимальный рывок составляет 20 0000 000 миллиметров в секунду3.