1、confidential,1、電缸基礎(chǔ)知識及應(yīng)用案例 2、電缸控制方法 3、SMC電缸系列簡介 4、電缸選型軟件,主要內(nèi)容,confidential,電動執(zhí)行器,輸入能量轉(zhuǎn)變成運動能。 氣缸 輸入能量壓縮空氣 電缸 輸入能量電氣,氣缸與電缸的優(yōu)缺點, 成本,執(zhí)行器,控制器,（）電源,優(yōu)點：構(gòu)成系統(tǒng)的FRL、電磁閥等元件,相對廉價，多個執(zhí)行器可以,使用一個控制閥,缺點：構(gòu)成系統(tǒng)的元件較多,優(yōu)點：構(gòu)成系統(tǒng)元件較少，接線簡單,缺點：1個控制器控制一臺電缸,購置成本較高,氣缸,電缸,氣缸與電缸的優(yōu)缺點, 運行成本2的排量,0,1,2,3,4,5,6,0.1,1,10,0.00,0.05,0.10,0.

2、15,0.20,電動/垂直搬送,氣動,効率：,16時,電動/推壓,電動/水平搬送,1日8小時)用電量：日圓,1日(8小時)產(chǎn)生的CO2 換算成kg,動作頻率：回分,運行成本的高低根據(jù)具體的應(yīng)用場合,運行成本指示,氣缸與電缸的優(yōu)缺點, 機械操作性,優(yōu)點：易于操作，易于處理,缺點：中間停止困難,需要定期性地進行維護保養(yǎng),數(shù)字輸入,優(yōu)點：由2進制數(shù)組合控制電缸動作,多點位置控制(64點),加減速度控制（可防止沖擊）,推力控制,缺點：需要一定的操作知識,設(shè)定控制器時需要PC或示教盒,運行數(shù)據(jù)復(fù)雜,電缸,單獨操作,氣缸,氣缸與電缸的優(yōu)缺點,安裝空間,32-100st時,氣缸 (CQ2B32-100),電

3、缸 (LEY32-100),電缸的優(yōu)點 可以通過設(shè)置改變電缸的位置、速度、推力。,電缸的缺點 將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，空間較氣動的要大,133,45,60,230,118,confidential,2 運行成本16 ,0,1,2,3,4,5,6,0.1,1,10,作動頻度：回/分,1日（8小時）的用電量：日圓,0.00,0.05,0.10,0.15,0.20,1日(8小時)產(chǎn)生的CO2 換算成kg,氣缸：x,配管長度：,供給圧力：,28角步進電機 （2914）,電缸：,水平搬送：搬送時間（秒）,垂直搬送：保持,押當(dāng)：推力動作比例,氣動,電動,電力單價 ： ￥,壓縮機流量：,l/,（k）

4、,CO2,換算值： kg,効率（輔件輸送漏氣的效率）,條件,電動垂直搬送,電動水平搬送,電動押當(dāng),氣動,効率,50%,氣動,効率,70%,氣動,効率,90%,confidential,3 運行成本32 100,電動待機電力消費 待機電力動作時電力,confidential,電缸的結(jié)構(gòu),電機的旋轉(zhuǎn)運動通過螺桿轉(zhuǎn)變成直線運動，從而搬送負(fù)載運動。 位置控制可以實現(xiàn)多點定位，速度、位置、推力都能變更。 加減速通過控制加減速度可控制運動的平穩(wěn)性。,螺母,絲桿,電機,滾珠絲桿,同步帶,電機,同步帶,confidential,電動滑臺,電動夾爪,出桿式電缸,無桿電缸,LE系列電缸產(chǎn)品,電動擺臺,confid

5、ential,使用用途例搬送、把持,confidential,使用用途例擠壓、推出,confidential,使用用途例檢查,confidential,使用用途例應(yīng)用（）,電動產(chǎn)品用語,confidential,馬達,confidential,也稱為有刷DC馬達。 DC馬達的結(jié)構(gòu)：永久磁鐵鑲嵌在馬達的外側(cè)，轉(zhuǎn)子線圈在馬達的內(nèi)部。 通電的線圈產(chǎn)生回轉(zhuǎn)力矩。 為了能使電機一直旋轉(zhuǎn)一定要安裝一個電刷。,左手法則,製 ,馬達,confidential,步進馬達動作原理,（步進馬達結(jié)構(gòu)）,（線圈鐵芯）,A,B,N極,極,定子,轉(zhuǎn)子,）當(dāng)A相通電是，產(chǎn)生N極，在磁場力作用下，吸引轉(zhuǎn)子。 ）接著當(dāng)B相通電是

6、，產(chǎn)生N極，在磁場力作用下，吸引轉(zhuǎn)子。 勵磁相相相相相、轉(zhuǎn)子按順時針旋轉(zhuǎn)。 逆轉(zhuǎn)、相相相相相、轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)。,A,B,N極,極,定子,轉(zhuǎn)子,）動作,）動作,confidential,也被稱為步進馬達。 搭載了編碼器的電機，可視為伺服電機。 轉(zhuǎn)子外側(cè)和定子的內(nèi)側(cè)為齒狀形狀，轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，定子為內(nèi)部配置了繞線圈。 齒形狀有50齒，因此低速轉(zhuǎn)動時可傳動高力矩（50份），但在高速旋轉(zhuǎn)時傳動效率差力矩?fù)p失大。,內(nèi)部構(gòu)造（部）,步進伺服馬達,confidential,通電：相相 相相通電時、相磁化成極，相磁化成S極。 在磁場力的作用下轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 通電：相相 相相通電時、相磁化成N極，U相磁化成S極。

7、在磁場力的作用下轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。,伺服馬達動作原理,相,相,相,通電相相,相,相,相,相,相,相,通電相相,通電相相,confidential,分為直流伺服馬達和交流伺服馬達。 就是在轉(zhuǎn)子上安裝永磁鐵，在定子上配置線圈，在旋轉(zhuǎn)軸軸端安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器以檢測馬達旋轉(zhuǎn)位置的結(jié)構(gòu)。 3相控制，高轉(zhuǎn)速時傳動效率好，力矩?fù)p失小，低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)為低力矩傳動。,伺服馬達,confidential,扭力（Nm）,轉(zhuǎn)速（）,步進馬達 低轉(zhuǎn)速 扭力大,伺服馬達 低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速 扭力一定 高轉(zhuǎn)速扭力大,馬達種類/轉(zhuǎn)速與力矩的關(guān)系,交流伺服馬達,開環(huán)式旋轉(zhuǎn)（開環(huán)）代表 步進電機,控制器,馬達,控制器,馬達,編碼器,封閉式旋轉(zhuǎn)（閉環(huán)

8、） 代表 伺服電機,控制器發(fā)出旋轉(zhuǎn)信息單方 不能更正位置失步,從編碼器反饋當(dāng)前的位置 進行“目標(biāo)位置”與“當(dāng)前位置”進行比較，不一樣時自動 進行修正。,控制器的控制方法,伺服馬達搭載編碼器 編碼器連接到電機軸上，反饋當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)位置 種類：2種類 增量式編碼器（相對值） 絕對式編碼器（絕對值）,編碼器,絕對式編碼器有與位置相對應(yīng)的代瑪輸出，通常為二進制碼或 BCD 碼。從代碼數(shù)大小的變化可以判別正反方向和位移所處的位置 。,通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。,編碼器種類,受光單元,Z相信號,A相,B相,發(fā)光單元,受光單元

9、,發(fā)光單元,光柵,絕對式,相對式,旋轉(zhuǎn)圓盤設(shè)計有許多光學(xué)裂縫，通過固定裂縫接觸發(fā)光二極管的光，再通過光學(xué)二極管檢測出該光，把裂縫的位置變換成電信號的裝置,旋轉(zhuǎn)編碼器 增量式,發(fā)光二極管,受光單元,Z相信號,Z相光柵,固定光柵,旋轉(zhuǎn)盤,如在馬達軸上安裝絕對編碼器，可檢測馬達軸固有的位置。 另外，因無需計算脈沖列，故在通電時可不進行原點復(fù)歸。,旋轉(zhuǎn)編碼器 絕對式,受光單元,光柵,發(fā)光二極管,簡易絕對編碼器,confidential,螺桿的種類,滾珠絲桿（使用機種：，） 經(jīng)滾動成型方式所制做，由于可大量生產(chǎn)，價錢比較便宜， 但精確度不高而且操作時噪音比較大。 研磨滾珠絲桿 螺桿生制時經(jīng)打磨，雖然不能

10、大量生產(chǎn)和價錢昂貴，但精 確度高而且操作時較寧靜。 滑動絲杠（使用機種：，） 螺桿和絲母之間的面接觸與滾珠絲桿比較，重復(fù)位置精度較差，但節(jié)省空間。 （沒有滾珠循環(huán)機構(gòu)例：LEH）,confidential,螺距,馬達帶動螺桿旋轉(zhuǎn)一圈，所移動的距離 螺距、速度與推力的關(guān)系,速度： 速度（） 、螺距、轉(zhuǎn)速（） () ()*5()2() 推力：（/） 推力（） 、效率因素（滾珠絲桿為） 電機轉(zhuǎn)矩（的馬達）、螺距(),例：電機額定轉(zhuǎn)速3000rpm的場合,confidential,直線導(dǎo)軌,主流的的結(jié)構(gòu)：是由帶有循環(huán)滾珠的滑塊和導(dǎo)向?qū)к壗M成。,confidential,控制器,每一個電缸都要配備專用的

11、控制器 步進電機控制器（伺服/24VDC）：LECP AC伺服控制器：LECS* 馬達控制器：LC3（參考） 步進電機控制器：LC6（參考）,confidential,控制器/控制項目,控制項目 位置控制 通過旋轉(zhuǎn)角度的控制 可以在中間位置進行多點、高精度的位置定位 推力控制 旋轉(zhuǎn)扭力的控制 以一定的推力擠壓（與氣缸一樣） 速度控制 旋轉(zhuǎn)速度的控制 可修改馬達的旋轉(zhuǎn)速度,confidential,電缸控制方式,控制方法 I/O控制 通過PLC的輸入輸出I/O點，控制電缸。 需占用較多的PLC輸入輸出I/O點。 脈沖控制 通過PLC的脈沖口，發(fā)送脈沖。 PLC需要有發(fā)送脈沖的功能。 單臺設(shè)備如果

12、使用的電缸數(shù)量較多，PLC的成本較高。 通訊控制 通過PLC的通訊端口，與電缸驅(qū)動器直接通訊，發(fā)送指令。 需要編程，有一定的難度。,例） step no . 1的動作 step no . 1的動作完了 step no . 3的動作 step no . 3的動作完了,PLC,步信號的寫入 NO1:位置50mm速度50mm/S NO2:位置30mm速度150mm/S NO3:位置100mm,輸入信號 (ON,OFF),輸出信號 (ON,OFF),數(shù)據(jù)的寫入,控制器的控制方法一：I/O指定動作,輸入脈沖(速度、位置信息），可隨時輸入不同的脈沖數(shù)來改變速度、位置等 上位機必需配備脈沖發(fā)生器,PLC,控

13、制器的控制方法二： 輸入脈沖數(shù),輸入信號 脈沖 ON,OFF,輸出信號 (ON,OFF),confidential,脈沖信號,位置信號使用脈沖數(shù)表示， 脈沖的速度（頻率）決定旋轉(zhuǎn)的速度。,123498499500,5ms200Hz,例,螺距5mm 旋轉(zhuǎn)1圈 1000脈沖 輸入500脈沖,移動距離5mm10005002.5 mm 速度5mm1000200Hz1 mm/s,2.5s,嚴(yán)格地說 通過改變脈沖頻率可以改變加減速度。,confidential,控制器的控制方法操作方法,confidential,選型/點間移動時間計算方法,以下面例子進行確認(rèn)。 設(shè)定速度（/） 加（減）速度（/）（0.2G

14、） 移動距離（） 穩(wěn)定時間 （） ：由于設(shè)定行程、搬運質(zhì)量，可能電缸不能達到最高速度。 ：加（減）速度的設(shè)定值在電缸綜合目錄手冊最大設(shè)定值以下。 ：穩(wěn)定時間為工件到達目標(biāo)位置穩(wěn)定下來所需時間，手冊中有其參考值。,confidential,加（減）速模式的確認(rèn) 設(shè)定速度與能達到的最高速度的比較 達到的最高速度 移動距離（）加(減）速度（/） 800000 （/） 設(shè)定速度達到的最高速度、（）方式。 設(shè)定速度達到的最高速度、（）方式,時間（）,速度 （mm/）,（）方式 （有勻速的場合）,臺型驅(qū)動,選型/點間移動時間計算方法,confidential,（）點間移動時間的計算 設(shè)定速度1000 加速

15、時間0.50（） （減速時間一樣） 加速度 2000 加速距離 加速度（加速時間） 2000（0.50） 250（）（減速時間一樣） 等速移動距離移動距離加速距離減速距離 800250250 300（） 等速移動距離 300 等速時間0.30（） 設(shè)定速度 1000 總時間 加速時間 等速時間 + 減速時間 穩(wěn)定時間 0.50 0.30 0.50 0.30 1.60（）,選型/點間移動時間計算方法,電動產(chǎn)品用于 補充,confidential,控制器（馬達控制器） 控制馬達電流的機器，是使馬達運作的必要設(shè)備。接受脈沖輸入使馬達運轉(zhuǎn)、也稱為放大器。,電氣用語/控制器篇,PLC（Programma

16、ble Logical Controller) 將來自輸入設(shè)備的信號，按照給定的條件進行處理、運算、判斷并將該結(jié)果輸出到外部設(shè)備。,confidential,再生電阻 當(dāng)伺服電機由發(fā)電機模式驅(qū)動時，電力回歸至伺服放大器側(cè)，這被稱為再生電力。再生電力通過在伺服放大器的平滑電容器的充電來吸收。超出可以充電的能量后，再用再生電阻器消耗再生電力 。,脈沖信號 脈沖信號是一種離散信號，形狀多種多樣，與普通模擬信號（如正弦波）相比，波形之間在時間軸不連續(xù)（波形與波形之間有明顯的間隔）但具有一定的周期性是它的特點 。 輸入到控制器上的脈沖數(shù)表示位置，脈沖速度（頻率）表示移動速度。,電氣用語/脈沖篇,confidential,多軸運動，單軸運動 多軸運動：多個執(zhí)行器同時動作，動作過程中相互配合。 單軸運動：臺電缸在一個方向獨立運作。,原點回歸動作 通過傳感器檢測到回歸到設(shè)定的位置基準(zhǔn)點。,電氣用語/動作篇,confidential,點動（） 通過手動操作，使電缸運行到目標(biāo)位置。 例）通過設(shè)置軟件按住向左或向右鍵 ，運行到目標(biāo)位置。,推壓運動 以一定