安川电机线性伺服驱动.ppt

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1、1线性马达的动作原理线性马达是把如图所示的旋转型马达的定子和转子展开，通过在转子的接线方向产生的电磁力，使之产生推力的电气机械。特点直接驱动负载，从高速到低速，速度范围广，定位精度高。马达自身为刚性，直接驱动负载，所以机械整体的刚性提高。运行声音为安静。1滚珠丝杆驱动线性驱动固定子可動子１．高速化２．加速度５．扩张性６．高速时噪音７．维护８．环境９．产生热量对定位精度的影响３．定位精度４．行程难提高有制约无制约大易提高1个滚珠丝杆只有一个动作小大小不需要维护需要定期的维护难确保干净的环境易确保干净的环境有课题容易受马达，负载以外的影响只通过马达、负载决定1

2、个定子上设计了复数的转子，简单的构成可以进行多样的动作构造比较项目2与旋转型马达驱动的比较2滚珠丝杆驱动线性马达驱动高速的话，各个部分会有共振，发热的问题定子转子直接驱动负载，所以没有速度的限制要素、容易实现高速化支撑轴承支撑轴承螺母2.1关于速度3滚珠丝杆驱动线性马达驱动加速度＝滚珠丝杆联轴器负载负载ＪＬ＋ＪＢ＋ＪＣ＋ＪＭ转矩ＪＬ＝负载惯量ＪＢ＝滚珠丝杆惯量ＪＣ＝联轴器惯量ＪＭ＝马达惯量即使减轻负载，加速度的提高率也比较小。加速度＝Ｍ＋ｍ推力减轻负载，加速度大幅提高Ｍ＝负载质量ｍ＝马达转子质量2.2关于加速度4滚珠丝杆驱动线性马达驱动线性编码器（光栅尺）

3、・由半闭环驱动负载・存在扭曲，反向间隙目标与实际的位置容易产生误差全闭环中直接驱动负载能够达到超微定位（根据传感器分辨率）线性编码器（磁头）联轴器（扭曲、反向间隙）滚珠丝杆、螺母（扭曲、反向间隙）支撑轴承（反向间隙）支撑轴承（反向间隙）2.3关于定位精度5イナーシャ増加限界速度低下剛性低下滚珠丝杆驱动线性马达驱动行程延长伺服性能低下（丝杆延长）行程延长（定子的增设）伺服性能不变状态无变化2.4关于行程6滚珠丝杆驱动线性马达驱动在同轴上使之进行多样动作在同轴上使之进行多样动作需要复数的传送单元・成本大幅提高・在设置范围内非可动部分所占的比例增大设置复数转子・

4、简单构成・每个转子的行程增大容易提高生产2.5关于扩张性7滚珠丝杆驱动线性马达驱动滚珠丝杆、螺母支撑轴承支撑轴承高速运行时容易发生很大噪音没有机械的接触部分噪音极其小间隙机械的接触部分很多，特别是在螺母部分，滚珠在循环沟发生冲突2.6关于噪音8滚珠丝杆驱动线性马达驱动滚珠丝杆、螺母支撑轴承支撑轴承机械的接触部分很多，所以针对润滑・磨损需要做定期的维护没有机械接触部分不需要维护间隙2.7关于维护9滚珠丝杆驱动线性马达驱动滚珠丝杆、螺母支撑轴承支撑轴承没有旋转部分，所以不存在润滑油飞散，很容易实现干净整洁的作业环境由于接触部的旋转，所加入的润滑油会飞散，要实现

5、干净整洁的作业环境相当难2.8关于环境问题10马达虽然产生热量，但它极少向外围导热，所以可以保持高精度滚珠丝杆驱动线性马达驱动滚珠丝杆、螺母支撑轴承支撑轴承・马达产生的热・由于滚珠丝杆螺母部的磨擦产生的热，滚珠丝杆会膨胀，定位精度会有偏移热热2.9关于热的影响113.1LinearΣ系列构造123.1LinearΣ系列构造133.1LinearΣ系列构造14霍尔传感器YASKAWA串行转换单元线性编码器（模拟量输出）选项单元・ＪＵＳＰ－ＮＳ１１５驱动器ＳＧＤＳ／ＳＧＤＨ・模拟、脉冲列指令・通信（ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ－Ⅱ）模拟量输出编码器＋霍尔传感器转子

6、定子4线性伺服驱动的系统构成ＳＧＤＳ/ＳＧＤＨ霍尔传感器要→霍尔传感器的部分转子变长磁极检测模拟量输出类型→电源ON，既可运行编码器类型根据霍尔传感器串行转换单元要154.1关于串行转换单元3.5inchFDYASKAWA霍尔传感器输出信号编码器模拟量输出信号串行转换单元串行信号ＳＧＤＨ形/ＳＧＤＳ驱动器霍尔传感器编码器（磁头）串行转换单元167.2选型的要点7.2.1选型步骤1）负载各种因素的把握2）速度曲线的做成3）容量暂选4）综合负载质量计算5）所要起动推力计6）所要制动推力计算7）实效推力计算9）温度上升推测11）回生能力确认10）吸引力计算8）容

7、量选定确定177.2选型的要点1）负载各元素的掌握187.2选型的要点197.2选型的要点209）温度上升推测7.2选型的要点马达选型软件SigmaSize+中有关于线性马达使用条件下计算温度上升值的菜单。输入散热片（工作台）的材质和尺寸，就会计算在实效推力各部的温度上升值217.2选型的要点10）吸引力计算在马达选型软件SigmaSize+中，有关于F型线性马达计算吸引力的大小的菜单。227.2选型的要点12）有关速度的注意点①关于速度曲线在一定时间反复行走一定距离的速度曲线时，比起加快加速度，减慢恒速，减慢加速度，加快恒速的话实效推力变小，从温度上升的

8、观点来看后者有利。速度时间速度时间加速度大恒速小加速度小恒速大时间