【正文】 者角位移的 檢測。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構成的差分放大器。 然后通控制器的比較和判斷后發(fā)出指令控制滑臺的位移及移動速度和方向。伺服機構采用硬件環(huán)行分 19 配器，則占用 PLC 的 I/O 口點數(shù)少于 5 點，一般僅為 3 點 .其中 I 口占用 1 點，作為啟動控制信號； O 口占用 2 點，一點作為 PLC 的脈沖輸出接口，接至伺服系統(tǒng)硬環(huán)的時鐘脈沖輸入端，另一點作為步進電機轉(zhuǎn)向控制信號，接至硬環(huán)的相序分配控制端由于采用軟環(huán)則占用的 PLC 資源較多，特別是步進電機繞組相數(shù) M4 時，因此大型生產(chǎn)線應對此予以充分考慮采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結構稍微復雜些，但可以節(jié)省占用 PLC 的 I/O 口點數(shù)。步進電機細分數(shù) )/脈沖當量 最大脈沖數(shù)量 = (移動距離179。系統(tǒng)框圖如圖 所示 ? 設計任務和要求如下設計任務和要求如下： 任務：工作臺來回往復運動由伺服 電動機帶動蝸輪驅(qū)動工作臺，工作臺速度和方向由限位開關 SQ1— SQ4控制。 （ 3）有必要的電氣保護和聯(lián)鎖。 。 75% + 179。 75% + 答辯成績179。 20 I/O 接口規(guī)格 ? 接線圖 ? PLC 控制的安裝接線圖 21 ? 梯形圖 ? 指令程序 (II) PLC 控制系統(tǒng)的接地方法 1. 由于 PLC機柜和操作臺、配電柜等用電設備的金屬外殼及控制設備正常不帶電的金屬部分，由于各種原因（如腐蝕、絕緣破損等）而有可能帶危險電壓，所以應該進行保護接地，低于 36V 供電的設備，無特殊要求可不做接地保護。 要求： （ 1）電氣原理圖設計，工作方式設置 為自動循環(huán)、點動二種。步進電機的控制以開環(huán)控制居多。螺距 )/(360179。 10% 波動 (pp) 10%以下 功耗 投光器： 以下、受光器： 以下 控制輸出 負載電源電壓 DC30V、負載電流 100mA 以下 (殘留電壓 1V以下 ) NPN 集電極開路輸出 入光時 ON/遮光時 ON 開關切換式 揀選指示輸入 采用有接點或無接點輸入的集電極開路 指示燈亮燈輸入電壓： 0～ 2V 熄燈輸入電壓：開路 (漏電流 以下 ) 保護回路 電源反接保護、輸出短路保護、相互干涉防止功能 (頻率切換開關方式 ) 響應時間 動作、復位：各 10ms 以下 五、 PLC 控制系統(tǒng)的設計 (I) 控制系統(tǒng)的設計方案 利用 PLC的高速脈沖輸出功能輸出脈沖信號 ,經(jīng)過專用的步進電機驅(qū)動器去控制步進電機。然后，通過對方波的相位進行判別比較，就可以得到光柵尺的移動方向。 18 光柵尺位移傳感器 檢測與數(shù)據(jù)處理 在一個莫爾條紋寬度內(nèi)，按照一定間隔放置 4個光電器件就能實現(xiàn)電子細分與判向功能。 1）正確選擇摩擦副的材料和熱處理 2）降低壓強 3）改變摩擦性質(zhì) 4）加強防護 ，磨損不均勻的原因主要有兩個： 1）在摩擦面上壓強分布不均； 2）各個部分的使用機會不同。 四、 直線導軌的選定 a) 導軌的選擇 根據(jù)設計要求，需要承受的載荷不大（ 49N），定位精度高，因此在該設計中選用直線滾動導軌。 (七 ) 進給速度控制 伺服機構的進給速度取決于步進電機的轉(zhuǎn)速，而步進電機的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率。 三、 電機的選定 (一 ) 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 Mta= 軸向載荷 Fa= 系統(tǒng)效率，η取 計算可得 Mta= (二 ) 由預加載荷產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 Mts= 預緊載荷 Fs0=1/3Fa= 預緊螺母內(nèi)的摩擦系數(shù) KP 取 計算可得 Mts= 15 (三 ) 慣性加速轉(zhuǎn)矩 ?。?、工作臺與負載的慣量： Ja=M Ja為工作臺與負載的慣量； M為工作臺與負載的總質(zhì)量（ Kg），初取 6Kg ⅱ）、滾珠絲桿慣量： JB= JB為滾珠絲桿的慣量； 為滾珠絲桿的密度， ； LBD為滾珠絲桿總長， 500mm； Db為滾珠絲桿外徑， 。 m） 可按下式計算： TC=KT 式中 K的工作情況系數(shù)為 — 則 Tc=*= N178。適用于載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、軸的剛性較大、且能保證被聯(lián)接兩軸軸線相對偏移極小的情況下。它的主要任務是傳遞扭矩。 430 滾珠絲桿傳動系統(tǒng)剛度 1) 絲桿剛度 ???? 當 ls1=lk 時， Rs 為最小值，一般情況下計算最小剛度值 Ra=165* 可得 Ra=此時計算軸向彈性變形量 計算可得δ s= m 2) 螺母剛度 ?????? Rnu=*R* 1/3 Ca=10033N Fs0=1/3Fa= 剛度計算系數(shù)ε取 （墊片預緊） 計算可得 Rnu= 計算可得δ nu= m 3) 支承剛度 ?????? 查表可得 RaL=1020N/μ m 計算可得δ aL= m 13 4) 軸向總剛度 ???????? 計算可得 Rtot= 計算可得δ tot= m 軸承的選定 軸承跟絲桿的配合方式是過盈配合，根據(jù)絲桿內(nèi)徑（ 20mm），選取內(nèi)徑為 20mm的軸承。 則軸承之間的距離 la=430mm。 故平均載荷 Fm=Fa= iv. 時間壽命與回轉(zhuǎn)壽命 工作壽命為 5年，一年工作 300 天，每天工作 6 小時，因此工作壽命Lh=5*300*6=9000（小時） 回轉(zhuǎn)壽命 L=Lh*nmax*60*I=6480000000r v. 額定動載荷 ???? Fw為載荷系數(shù)，此處為普通運動，由下表取 Fw= 計算可得 Ca= 故選絲桿時，絲桿的額定動載荷 Ca 應該大于等于 vi. 預緊載荷 ?????? Fao=Fa/3=vii. 絲桿公稱直徑 ???? 絲桿臨界轉(zhuǎn)速 nk=2400*5247。 I為傳動比 。調(diào)整后不易松動，剛度高。雙螺母預緊的特點有： （ 1） 修磨墊片來改變兩個螺母間的軸向距離。 滾珠絲桿副的結構 滾珠絲桿副的結構主要有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。預緊后的剛度，可提高到為無預緊時的 2倍。 F大到某種程度，可使左螺母的接觸變形減小到零。這就可使螺母作為一個整體，與絲桿間處于無間隙或過盈狀態(tài)以提高接觸剛度。消除間隙和預加載荷有很多方法。當用于豎直傳動或需急停時，必須在傳動系統(tǒng)中附加自鎖機構或制動裝置。 （ 6） 同步性好 由于滾珠絲桿副運轉(zhuǎn)順滑、消除軸向間隙以及制造的一致性，采用多套相同的滾珠絲桿副同時傳動幾個相同的部件或裝置時，由于反應靈敏，無阻滯，無滑移，可以獲得較好的同步運動。 （ 3） 可以預緊 通過對螺母施加預緊力能消除絲桿副的間隙，提高軸向接觸剛度，而摩擦力矩的增量卻不大。這一傳動方式取代了傳統(tǒng)螺紋絲桿副的絲桿與螺母間直接作用方式，因而以極小滾動摩擦代替了傳統(tǒng)絲桿的滑動摩擦。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動軸承對滑動軸承所帶來得改變一樣。 ,因此本能自鎖。 滾珠絲桿副的尺寸計算與參數(shù)選用 滾珠絲桿副簡介 數(shù)控機床為了提高進給系統(tǒng)的靈敏度 ,定位精度和防止爬行 ,必須降低摩擦并減少靜、動摩擦系數(shù)之差。圖 b 與圖 a 基本相同，但反饋裝置在絲桿的端部。 —采用徑向安裝尺寸小，安裝簡便的絲杠螺母座。 服電機 交流電動機與直流伺服電機相比，交流電動機輸出功率可比直流電動機提高 10﹪～ 70﹪，此外，交流電動機的容量可比直流電動機造得大，達到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。 步進電機是一種能將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件 , 在工業(yè)上有著廣泛的應用。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算