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成功案例
 
TS伺服驱动器在拧紧机行业的应用
 
 
 

    在传统人工操作的拧紧作业中,由于拧紧扭力及作用力不能精确控制,会导致压紧力或小或大,当压紧力过小时,螺栓可能由于振动或者循环载荷而导致松脱,而压紧力过大时,又容易导致连接构件的断裂或变形,故此拧紧机应运而生。

    拧紧机依靠伺服电机的控制能力,实现压紧力大小的自动调节控制,确保产品在拧紧装配中压紧力精确控制。

    目前传统的拧紧机控制方案如图1所示,包括:PLC+触摸屏+伺服驱动器+伺服电机+减速器+力矩传感器。

图1 传统控制结构图

    该模式是通过PLC控制器向伺服驱动器发送位置脉冲,同时接收力矩传感器反馈的模拟量信号,控制电机启停。

    传统方案模式比较成熟,使用范围也比较广。但随着设备用量的增加,如何进一步提高产品性能并降低成本,是客户面临的新问题。

    北京和利时电机技术有限公司针对市场需求,率先提出控制器和伺服驱动器功能二合一的一体化解决方案,将PLC的所有功能集成到伺服驱动器中完成,省去PLC软硬件,力矩传感器的模拟量信号直接反馈给伺服驱动器,驱动器采用内部位置模式和速度模式控制电机的位置、转速、启动、停止。具有结构简单,可靠性强,性价比高等特点。

    内部位置模式是在伺服驱动器中设计多段位置,通过参数来设定各段位置运行方式,包括:运行圈数、运行速度、加减速时间、跳转路径等,根据外部I/O端口的触发信号依次运行各段位置。

   本控制方案结构如图2所示:

图2 新一体化方案控制结构图

    方案确定后,需要结合着现场的具体要求来进行量身定制的工艺参数设计,如加减速度、运行速度、运行长度、转矩都要进行准确的设置。

    图3和图4分别是拧紧和卸下螺丝时的电机速度曲线图。

    本方案系统经客户现场连续长时间运行,并经现场调试显示,力矩控制精度能达到国外先进水平。本设计方案控制精度高,可靠性强,为用户提高了产品质量,提升了生产效率,赢得了客户的赞誉。

    本方案与传统方案比较具有如下优势:

    <1>省去PLC或板卡等运动控制器,拧紧机整机成本大幅降低。

    <2>扭矩传感器的信号直接反馈至驱动器,中间环节更少,布线更为简洁,整机抗噪能力更强。

 

上螺丝电机速度曲线图
图3
卸螺丝电机速度曲线图

图4

 

 
 
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