划片机电控系统方案

来源:未知日期:2018/02/25 22:16 浏览:
一、方案概述:

1、运动控制技术的发展趋势 以及 技术特点简介:

90年代初 — 2000年 左右,是步进电机的时代,通用设备上大量配套步进电机作为关键轴的定位控制;
控制系统 以PLC、单片机为主,开放式运动控制器在国内刚刚开始推广。
2002年 — 现在, 是交流dafa娱乐场的时代,绝大部分用步进电机的设备 都转为用dafa娱乐场驱动,因为伺服 比 步进 精度更高、速度更快,使得设备的生产效率得以大幅提升,故dafa娱乐场占据了主流自动化设备的市场;
与此同时,开放式运动控制技术高速发展,以美国DELTA TAU 公司 为首的PMAC 开放式运动控制器 被广泛应用到各种设备上,大大提升了中国机器制造业的技术水平。

PMAC 开放式运动控制器的优点:

硬件、软件的开放性好:硬件的开放性好是指 硬件系统可以灵活扩展,如轴通道扩展、I/O扩展、A/D扩展等等;
软件开放性好是指 工厂开放软件系统的算法、动态链接库,用户灵活调用各种库函数,生成自己的加工程序、搭建自己的人机界面;
甚至,对于技术要求较高、用法特殊的客户,还可以向用户端开放“外部的程序空间”,以支持用户创建自己的伺服算法。
这是西门子、发那科等等这种传统的专用的封闭式控制系统 所不具备的优势。
算法先进:除了最基本的直线、圆弧插补外、还支持空间3D弧插补 以及丝杠螺距补偿、电子齿轮、电子凸轮、同步、跟随等等专用高级功能,只要用户能用编程语言实现的,PMAC就能实现。我们先后使用PMAC帮助大量客户实现了国内“零”的突破:
国内第一台5轴联动 加工螺旋桨机床(华中科大、863重点专项);
国内第一台 管道焊接机器人(廊坊管道局、 西气东输);
奇瑞汽车 6关节 焊接机器人;
国内速度最高的(8千片/小时)半导体 RFID 射频检测系统 (长春光机所);
以及45所、光华微电子 划片机 电控系统 的开发 等等...在此,不一一列举。
2008 — 现在,是直驱技术高速发展的几年,用直线电机(DDL) 替代 滚珠丝杠、用有框、无框力矩电机(DDR)替代齿轮减速机构/机械传动转台,已经形成趋势。

直驱技术的特点:

速度、加速度高;定位精达高、无机械反向间隙;系统刚性强、响应快;动态误差、稳态误差小;系统结构简单、设备生产效率高 等等......

目前应用的主要行业:

PCB 电路板 打孔;半导体 激光划片机;半导体 RFID;LCD 面板的切割;三坐标测量;齿轮测量;超高精加工机床 等等......
 
对于我们的划片机系统,使用直驱技术,是大势所趋。
我推测,未来3年以内,肯定有人会用全直驱技术 做出来 最高水平的划片机,因为只有使用直驱技术 替代 dafa娱乐场 +  丝杠传动 才能在以前基础上大幅提升设备的加工精度 和 生产效率。
划片机只有这一个方向可以突破。

2、我们的电控系统控制方案:

我们提供的系统由 PMAC运动控制器、dafa娱乐场、光栅构成;
控制器发出模拟量 给 dafa娱乐场驱动器,对dafa娱乐场闭电流环;
dafa娱乐场自身的编 码器的反馈回驱动器,闭位置环—构成内部小闭环;光栅尺的反馈信号送到PMAC控制器,在PAMC控制器上做速度、位置环闭环,从而构成全闭环控制系统。



这样的系统,真正实现了全闭环。
优点:
系统刚性强、响应快;
最大程度上提升划片速度、提升工作效率;
动态误差、稳态误差小(在电机力矩足够的条件下,稳态误差可控制在±1个脉冲),最大程度上提升划片精度;
整个电控系统的PID调节精准、最大程度上发挥各受控对象的效能。
 

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