滑台技术

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1、滑台产品说明会 - Suruga,目 录,1. 自动化概述 5min 自动化概述 自动滑台概念 2. 滑台基本原理 20min 3. 自动滑台电气基础知识 15min 4. Suruga自动滑台 10min 自动滑台产品分类 直动滑台：KXT系列、 KHE系列、 KXG系列、KXL系列、PG系列、KXC系列、KS102系列、KXS系列 角度滑台：KGB系列、KGW系列 旋转滑台: KRE系列、KRB系列、KRW系列 5.滑台Spec 60min Spec介绍 滑台选型 6.自动滑台控制 20min 驱动步进马达 控制器DS102 步进马达驱动器 控制构成图 7.Suruga滑台使用案例 30m

2、in,招工困难 人工费上涨 生产效率提高 劳动关系问题,1.自动化概述,100人 8小时 1000个产品,45人 4小时 1000个产品,以前的生产方式,自动化改善,趋势,人工费低廉 劳动力丰富 生产简单,面临的问题,滑台概念, 何谓自动滑台 由驱动电机（步进或伺服），传送机构滚珠丝杆、蜗轮、导向机构导轨和轴承组成，配合光电传 感器以m为单位进行精确控制的产品； 自动滑台的基本构成如下。, 何谓滑台 定位方式：PTP（Point-to-Point)方式。运送工件到任意位置的产品。 手自动方式，对所有坐标（直线XYZ方向、旋转xyz方向）进行高精度定位的装置。,自动滑台,自动滑台案例,2.滑台基

3、本原理,驱动机构 齿轮齿条 千分尺 驱动螺纹 滚珠丝杆 蜗轮蜗杆 SM（正弦运动方式） 同步带机构 导轨构造 交叉滚柱导轨 直线滚珠导轨 直线导轨 直线轴承 其他部件 联轴器 轴承,齿轮齿条：齿轮的一种，利用齿轮旋转力转换为齿条直线运动的一种组合方式。 齿轮：直径较小的原型齿轮。 齿条：平板状的杆上切出齿的齿轮。 Suruga滑台，在水平面Z轴燕尾槽式滑台中使用。（B07系列）（一般用于手动滑台）,齿条,驱动机构,齿轮齿条,齿轮,千分尺使用例,千分尺：采用精密螺纹机构、利用螺纹的回转角度转换为的位移量的手携式通用工具。 （一般用于手动滑台） 长度测量工具,千分尺：千分尺中螺纹部分。 Surug

4、a中，滑台位置调整时使用。 交叉滚柱滑台及直线滚珠滑台正在使用千分尺。,千分尺,千分尺读取方法 下图的数值：12.43,驱动机构,千分尺,8,驱动螺纹是螺纹与螺母组合使用，利用螺纹旋转转换为螺母直线运动的组合。 （一般用于手动滑台） 2种运动类型：螺母固定，螺纹旋转方式；螺纹固定螺母移动方式。 而且，利用几种螺纹形状区分使用，原理相同。,驱动螺纹使用例：BSS16-60C1,驱动机构,驱动螺纹,利用旋转运动转换为直线运动的机械要素的驱动螺纹。滚珠丝杆：雄螺纹的山与雌螺纹的谷之间，放入滚珠，滚珠和螺纹面的滑动运动转换为接触运动。与驱动螺纹比较，更小的扭矩即可实现旋转。 Suruga所有直线自动滑

5、台都是用滚珠丝杆。,滚珠丝杆使用例：KXS18200-N5-J,驱动机构,滚珠丝杆,蜗轮蜗杆机构：圆柱上切出螺旋状齿的蜗杆、在圆盘侧面切出与蜗杆啮合的圆弧状齿的蜗轮的组合机构。 Suruga滑台中、旋转滑台和角度滑台使用此机构。,驱动机构,蜗轮蜗杆,SM（正弦运动方式） 构造的特征 特征：利用滚珠丝杆、轴承的旋转构成旋转机构，能够大幅降低摩擦阻抗。 高耐久性 高速駆動 （加減速性能向上） 齿侧间隙=0,驱动机构,同步带使用例：KS421-60,同步带机构：同步带上的齿与同步带轮齿啮合传动的组合机构。,同步带机构,同步带使用例：KHE06008,驱动机构,交叉滚柱导轨：相互垂直的精密滚珠组合成滚

6、柱支架，与设计好的2根90V沟槽面组合使用，形成有限的直线导轨机构。2列滚柱导轨平行组装后在滑台中使用。,交叉滚柱使用例：B11-60C,导轨机构,交叉滚柱导轨,A-A,无限滚珠导轨例：KXL06100,直线滚珠导轨：在滑台上下面加工出双圆弧沟槽的导轨一体型的直线导轨机构。,有限滚珠导轨例：PG615,滚珠,滚珠,骏河独有的机构中，有3个优点： 部品数变少，成本降低 滑台变得更薄 有限轨道、无限限轨道都成为可能,导轨机构,直线滚珠导轨,直线导轨：轨道和循环滚珠组成的无限直线运动导轨机构。,导轨机构,直线导轨,16,直线轴承： 滚珠与圆柱轴组合使用，组成无限直线运动导轨机构。,轴,保持套,密封圈

7、,外筒,直线轴承的使用例：KXB12200,缺点：轴变长时，弯曲的可能性变高。,导轨机构,联轴器：轴与轴连接用的部品。滑台中，自动滑台的马达与滚珠丝杆连接用。,联轴器的2个优点： 联轴器吸收轴与轴之间的偏差 偏角（非线性） ：平行误差 偏芯 ：轴与轴中心线偏差 轴向间隙 ：轴与轴间隙过大或过小 过负载的场合，联轴器损坏，防止对滑台造成损坏。,其他部件,联轴器,轴承：用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件。滑台中，使用滚珠或滚针的回转轴承，用来支撑滚珠丝杆或作为旋转滑台的导轨机构。,其他部件,轴承,3.自动滑台电气基础知识,标准马达 五相步进马达：PMM33BH2 特征：

8、小型、价格便宜。 开环的原因，控制方便而且价格便宜，但是一旦脱调，无法确定位置。 高扭矩马达（选用） 五相步进马达：PK525HPB(东方马达) 特征：与标准马达相比高扭矩 高分辨率马达（选用） 五相步进马达：PK525HPMB(东方马达) 特征特徴：相对于标准马达基本步进角0.72/pulse，高分辨率马达0.36/pulse的分辨率。 伺服马达（选用） 伺服马达：HF-KP053(三菱) 特征特徴：步进马达相比，高速运转时能够高扭矩旋转。 装载编码器，闭环控制读取位置信息。,马达种类,基础知识：步进马达 Suruga自动滑台标准配置的马达。 按照脉冲信号进行动作的马达 1个脉冲相应的旋转角

9、度称为基本步进角。 一般的基本步进角为0.72（ 基本步进角为0.36 的马达也有） 电流流过定子线圈，产生磁场，磁场会带动转子旋转一定角度。 过负载时会脱调。,步进马达外观,选用步进马达的原因： 使用方便，控制简单 成本低,五相步进马达,AC伺服马达, CAVE-X、PG等系列滑台马达选型时可选择的马达。 为了实现灵敏、高精度的动作，不断确认自身的工作状态， 是否与指令发生偏差的反馈动作。 与步进马达相比，控制上困难。 （必须设定的参数较多） 与步进马达相比，高速性上更优秀。 不会出现步进马达那样的脱调。,伺服马达,马达的区分使用,根据各种马达的特性区分使用。 简单总结如下： 步进马达 控制

10、简单、成本低 骏河的控制器能够驱动 步进马达 稍微有点贵，但是不会脱调。 AC伺服马达 虽然控制困难，但是能够高速驱动,马达选用,LS（Limit sensor） 滑台行程端配置了CWCCW，用于行程限位。 ORG（Origin sensor）在滑台中间配置，用于滑台固有的出厂原点（基准）的定位。,原点复归 开环控制的滑台，没有位置信息反馈，控制系统必须获取位置信息。 电源OFF后，控制系统的位置信息会清零。 必须使滑台从固有的位置作为基准开始动作，这个基准位置称为原点。 滑台回到原点位置的动作称为原点复归。 原点复归方法 自动滑台根据型号区别，传感器数量、位置、接线方法都是不同的。,光电传感

11、器,1. 开环控制=Stepping Motor（Pulse Motor）使用的控制方式,2.半闭环控制=SERVO Motor-Step Motor使用的控制方式,3.闭环控制=用传感器直接反馈滑台面变位的控制方式,滑台代表性控制方式,产品概述,4.Suruga滑台介绍,采用钢材及导轨整体型结构，实现小型化和高刚性。 直线滚珠导轨滑台构造 材质：钢-无电解镀镍处理 高耐负载: 是铝制交叉滚柱滑台的24倍 薄型: 比铝制交叉滚柱滑台厚度降低30% 经济型: 比铝制交叉滚柱滑台便宜50%价格方面有优势,直动滑台,KXT系列,采用导轨整体型结构及同步齿形带方式，实现小型筐体。 水平面Z轴滑台构造

12、材质：钢-无电解镀镍处理 体积小巧: 使用同步带传动方式，节省空间 经济型: 比楔型Z轴滑台便宜47,KHE系列,直动滑台,传感器内置，实现小型化。 导轨采用连体式结构，移动精度优良 材质：钢-无电解镀镍处理 高刚性,直动滑台,KXG/KXL系列,顶板、底板和导轨部成为一体，实现了“薄型”、“高刚性”、“经济型”。 薄型 导轨一体结构，无需紧固螺栓，实现了薄型化 高刚性 连接零件少、不锈钢材质，实现了低厚度高刚性 高精度 将导轨直接安装在筐体上，直接驱动性能及上下面的平行度高 经济型采用独特的生产方式，大幅降低了成本,直动滑台,PG系列,主 体 材 质 采 用铝，实现了“轻量”、“小型”和“高

13、精度”。 轻量 筐体采用铝合金材质，重量轻。 小型 光电传感器嵌入滑台筐体，没有不必要的突出物，可左右任意使用。 高精度 薄型滚轮与V型槽滑轨呈线接触，可实现高刚性。另外，几乎无刚性滑动、摩擦小，微进给性能优异。,直动滑台,KXC系列,移动导轨采用交叉滚柱，并采用了蜗轮机构的高精度测角仪滑台。 尺寸、旋转中心高度种类丰富，可从中选出最合适的滑台。,角度滑台,KGW系列,正弦运动测角仪滑台（滚珠丝杆型）。 在滑台面的中央垂直线上带旋转中心的圆弧驱动滑台 为使用滚珠丝杠的高精度测角仪滑台。最适合于用在调节反复驱动微小角度。 高耐久性规格 考虑到如以微小角度持续反复 驱动，则涡轮型会因磨损而产生反冲

14、间隙。 移动机构从涡轮涡杆【滑动】变成滚珠丝杠 【滚动】，实现了“高耐久性”。 加减速性能的提高 相对于涡轮涡杆摩擦较(滑动阻力)小，可以顺利启动、加速。 反冲间隙减小 通过在机构要素中使用预压件实现了“反冲 间隙几乎为零”。,角度滑台,KGB系列,采用独创的紧凑型设计，实现薄而轻的特点。 薄型: 比现有旋转滑台厚度降低20% 轻量: 比现有旋转滑台减轻10% 经济型: 比现有旋转滑台便宜24%,旋转滑台,KRE系列,涡轮涡杆式旋转滑台。 最适用于需高精度、广域角度的定位以及360连续运行时使用的旋转滑台。 通孔型适用于布设电缆及旋转偏光元件等。,旋转滑台,KRW系列,滚珠丝杠类型 进行旋转运

15、动的正弦运动滑台，针对微小角度的重复定位。 高耐久性规格：考虑到如以微小角度持续反复驱动，则涡轮型会因磨损而产生反冲间隙。移动机构从涡轮【滑动】变成滚珠丝杠【滚动】，实现了“高耐久性”。 加减速性能的提高：相对于涡轮摩擦(滑动阻力)较小，可以顺利启动、加速。 反冲间隙减小：通过在机构要素中使用预压件实现“反冲间隙几乎为零”。,旋转滑台,KRB系列,滑台选型,精度、行程,滑台选型,承载、行程,滑台选型,滑台选型,滑台选型,选型例,选型顺序： 1.确认轴的运动方式：直线、旋转、角度 2.根据行程，确认符合要求的型号； 以X轴为例，直线运动，只有KXL06系列满足行程要求； 以轴为例，360旋转，KRE06系列、KRW06系列都可满足要求； 3.根据价格因素决定最终型号； 以Z轴为例，直线运动，行程10mm，负载1Kg， KXT06系列、KXL06系列、 KXG06系列都可以满足， 再考虑价格因素，最终选择KXT06系列。 以轴为例，再考虑价格因素，最终选择KRE06系列；,驱动步进马达,以下是步进马达动作时的基本构成。 一般情况下，步进马达动作时， 控制器驱动