伺服驱动论文

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1、目录目录 摘要V V 第一章 PCB 简介 1 1.1 PCB 概述 .1 1.1.1 PCB 电路板.1 1.2 CNC 概述 .3 1.2.1 数控发展方向.3 1.3 数控 PCB 钻孔机组成 7 1.3.1 CPD-7600 -六轴钻孔机-规格说明 .8 1.3.2 PCB 砖孔机的工作原理 9 1.4 PCB 钻孔机的使用 11 1.4.1 砖孔 .11 1.4.2 作业条件 .13 1.4.3 作业注意事项 14 第二章 伺服驱动系统16 2.1 伺服系统简介16 2.1.1 伺服系统的组成17 2.1.2 饲服系统的特点及分类方式 18 2.1.3 饲服系统的一般结构图 .20

2、2.1.4 直流伺服系统 .21 2.1.5 交流饲服系统 .22 2.1.6 嵌入式饲服系统 .22 2.1.7 交流伺服系统的特性 .23 2.2. 饲服驱动器的介绍 25 2.2.1 松下驱动器 .25 2.2.2 驱动器的接线及其注意事项 30 2.3 运动控制卡简介 .31 2.3.1 运动控制卡接线 32 第三章 数控 PCB 钻机伺服系统设计36 3.1 伺服电动机 .36 3.1.1 伺服电动机的优异处 .38 3.1.2 伺服驱动器 38 3.2 PMAC 运动控制卡 .39 3.3 钻机原理框图和原理介绍 .40 3.3.1 PCB 数控钻机的原理框图：40 3.3.2 P

3、CB 数控钻机各部分原理介绍 .40 设 计 总 结.44 云南机电职业技术学院 II 致 谢45 参考文献：46 云南机电职业技术学院 III 摘要摘要 本设计主要是对饲服系统的全面学习。主要对 PCB 钻孔机、运动控制卡（PMAC） 、 松下驱动器相关知识的初步的学习。了解 PCB 钻孔的原理及相关知识，掌握运动控制 卡工作状态及接线；基本掌握饲服驱动器的相关知识，掌握数控 PCB 钻机伺服系统设 计的整个工作原理。 关键词: 饲服系统， 钻孔机，运动控制卡，伺服驱动器。 云南机电职业技术学院 IV Abstract The main design is a comprehensive s

4、tudy of the servomechanism. Mainly PCB drilling machines, motion control card (PMAC), Panasonic drive the preliminary knowledge of the study.Understanding of the principles of PCB drilling and related knowledge, Grasp the work of the state of motion control card and Motion Control Card Connectiongr

5、basic clothing drive to master feeding knowledge, master servo CNC drilling PCB system design throughout the works. Key words: feeding service systems, drilling machines, motion control cards, servo drives. 云南机电职业技术学院 1 第一章第一章 pcbpcb 简介简介 PCB 是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材上， 按预定设计，制成印制线路

6、、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。 而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把 印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。 1.1 pcb 概述 PCB 几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电 脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件， 它们之间电气互连都要用到 PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机 械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供 所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形；为元器件插 装、检查、维修提

7、供识别字符和图形 PCB 钻孔机就是在 PCB 板上钻孔。 1.1.1 PCB 电路板 印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。 如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的 PCB 上。除了固 定各种小零件外，PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电 子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB 上头的线路与零件也越来越密集 了。标准的 PCB 上头没有零件，也常被称为“印刷线路板 Printed Wiring Board（PWB） ” 。 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看

8、 到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部 份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线 （conductor pattern）或称布线，并用来提供 PCB 上零件的电路连接。 为了将零件固定在 PCB 上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本 的 PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。这么一 来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚 是焊在另一面上的。因为如此，PCB 的正反面分别被称为零件面（Component 云南机电职业技术学院 2 Side）与焊接面（Solder S

9、ide） 。 如果 PCB 上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该 零件安装时会用到插座（Socket） 。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意 的拆装。 如果要将两块 PCB 相互连结，一般我们都会用到俗称金手指的边接头 （edge connector） 。金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是 PCB 布线的一部份。通常连接时，我们将其中一片 PCB 上的金手指插进另一片 PCB 上 合适的插槽上（一般叫做扩充槽 Slot） 。在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它 类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的。 PCB 上的绿色或是棕色，是阻焊漆（sold

10、er mask）的颜色。这层是绝缘的防 护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会 印刷上一层丝网印刷面（silk screen） 。通常在这上面会印上文字与符号（大多是白 色的） ，以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend） 。 印刷电路板将零件与零件之间复杂的电路铜线，经过细致整齐的规划后，蚀 刻在一块板子上，提供电子零组件在安装与互连时的主要支撑体，是所有电子产 品不可或缺的基础零件。 印刷电路板以不导电材料所制成的平板，在此平板上通常都有设计预钻孔以 安装芯片和其它电子组件。组件的孔有助于让预先定义在板面上印制之金属路径 以电子方

11、式连接起来，将电子组件的接脚穿过 PCB 后，再以导电性的金属焊条黏 附在 PCB 上而形成电路。 依其应用领域 PCB 可分为单面板、双面板、四层板以上多层板及软板。一般 而言，电子产品功能越复杂、回路距离越长、接点脚数越多，PCB 所需层数亦越 多，如高阶消费性电子、信息及通讯产品等；而软板主要应用于需要弯绕的产品 中如笔记型计算机、照相机、汽车仪表等。 1.2 CNC 概述 数控是数字控制的简称，英文为 Numerical Control，简称 NC。目前数控一般 是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控 (Computer Numerical Control )

12、，简称 CNC，国外一般都称为 CNC。 数控(Numerical Control,NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字 云南机电职业技术学院 3 指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、 速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二 进制形式数据运算的出现。现在，数控技术也叫计算机数控技术(Computer Numerical Control )，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术 用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代 原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处

13、理、运算、逻辑判 断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。 1.2.1 数控系统的发展方向 （一）数控系统向开放式体系结构发展：20 世纪 90 年代以来 ,由于计算机技 术的飞速发展。推动数控技术更快地更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利 用 PC 机丰富的软硬件资源。开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体 系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性和可扩展性，易于实现智能化 和网络化。 国外近几年许多国家纷纷研究开发这种系统，如美国科学制造中心(NCMS)与 空军共同领导的 “下一代工作站/机床控制器体系结构” N GC 。欧共体的 “自 动化系统中开放式体系结构” O

14、SACA ，日本的 OSEC 计划等。开放式体系结构 可以大量采用通用微机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快 捷。开放式体系结构的新一代数控系统，其硬件、软件和总线规范都是对外开放 的，数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行系统集成，同时它也为 用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便。促进了数控系统多档次、多 品种的开发和广泛应用 ，开发生产周期大大缩短。同时，这种数控系统可随 CPU 升级而升级，而结构可以保持不变。 近年来开放式数控系统软硬件平台已在 DOS、 Linux 操作系统平台开发成功。 已经开发出了车床、铣床、加工中心、仿形、轧辊磨、滚刀磨、拉刀磨、

15、工具磨、 凸轮轴磨床、非圆齿扇插齿机、齿条插齿机、弧齿锥齿轮铣齿机、镗床、激光加 工、玻璃机械、纺织机械和医疗机械等 30 多个数控系统应用品种。这也证明华中 数控系统具有优良的开放性和二次开发性。 （二）数控系统向软数控方向发展，现在实际用于工业现场的数控系统主要有 以下四种类型，它们分别代表了数控技术的不同发展阶段，对不同类型的数控系 云南机电职业技术学院 4 统进行分析后发现。数控系统不但从封闭体系结构向开放体系结构发展，而且出 现了从硬数控向软数控方向发展的趋势。 1.传统数控系统，如 FANUC 0 系统、MIT 2 SUBISHI M50 系统和 SINUMERIK 810M/ T

16、/ G 系统等。这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。目前， 这类系统占领了制造业的大部分市场。但由于开放体系结构数控系统的发展，传 统数控系统的市场正在受到挑战，已逐渐减小。 2.“PC 嵌入 NC” 结构的开放式数控系统，如 FANUC18i、16i 系统、 SINUMERIK 840D 系统、Num1060 系统和 AB 9/ 360 等数控系统。这是数控系 统制造商将多年来积累的数控软件技术与当今计算机丰富的软件资源相结合开发 的产品。它具有一定的开放性，但由于它的 NC 部分仍然是传统的数控系统。用 户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大，价格昂贵 。 3.“NC 嵌入 PC” 结构的开放式数控系统：它由开放体系结构运动控制卡和 PC 机共同构成。这种运动控制卡通常选用高速 DSP 作为 CPU，具有很强的运动 控制和 PLC 控制能力。它本身就是一个数控系统，可以单独使用。它开放的函数 库供用户在 Windows 平台上自行开发构造所需的控制系统。因而这种开放结构运 动控制卡被广泛应用于制造业自动化控制各个领域。如美国 De