| 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。其重要特點是只有周期性的誤差而無累積誤差。步進電機的運行要有步進電機驅(qū)動器這一電子裝置進行驅(qū)動，這種裝置就是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移，或者說: 控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號，通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。因此，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調(diào)速；控制步進脈沖的個數(shù)，可以對電機精確定位。 在我們所設(shè)計的數(shù)控分度頭中，就是利用這一線性關(guān)系，用plc進行電氣控制、編寫分度算法程序，控制脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，步進電機驅(qū)動蝸輪蝸桿對執(zhí)行工件進行精確分度，并可實現(xiàn)調(diào)整、手動分度、自動分度等多種電氣控制。 電氣控制方案為PLC＋步進電機及可細分驅(qū)動器+數(shù)顯尺。PLC選用VB1-24，AC220伏供電24點 200HZ晶體管輸出類型；根據(jù)分度精度要求考慮，選用可細分驅(qū)動器及步進電機，考慮分度時對工件的扭矩M=FR=fNR ,計算出最大扭矩為27Nm。按矩頻特性選取步進電機、步進電機驅(qū)動器。 PLC的I/O配置如下表： 該數(shù)控分度頭在徑向安裝數(shù)顯尺來控制徑向分度尺寸；由PLC控制步進電機軸向分度。操作人員啟動電源 ,輸入分度數(shù)后 ,調(diào)整/分度開關(guān)置于分度位置即可實現(xiàn)手動或自動分度。在自動分度中可實現(xiàn)分度機構(gòu)的松開、上升、分度、下降、卡緊再松開的順序控制. 分度算法: 設(shè)總孔數(shù)為D2,總脈沖數(shù)D0，分度脈沖可計算為 :D0/D2=D4 +D5（余數(shù)）。若D5=0時 ,步進電機每轉(zhuǎn)動一次,電機轉(zhuǎn)角控制脈沖均為D4。若D5≠0時 ,將D5與孔數(shù)的一半（D2/2=D8）進行比較，若小于孔數(shù)的一半，步進電機先按D4個脈沖分度，步進電機每轉(zhuǎn)過一個分度角，余數(shù)D5累積一次，當(dāng)累積數(shù)大于D8時，步進電機則按D4+1個脈沖分度一次，此時累積數(shù)減去D4+1脈沖的余數(shù)即D2-D5，然后再按D4個脈沖分度，依次類推直至分度完畢；若余數(shù)大于孔數(shù)的一半，步進電機先按D4+1個脈沖分度，余數(shù)按D2-D5累積，當(dāng)累積數(shù)大于D8時，步進電機則按D4個脈沖分度一次，此時累積數(shù)減去D4脈沖的余數(shù)D5，然后再按D4+1個脈沖分度，依次類推直至分度完畢。這樣的分度算法，使孔與孔之間的分度誤差始終小于一個脈沖當(dāng)量，可以實現(xiàn)在3600轉(zhuǎn)角誤差為0的分度精度要求。 該大型數(shù)控分度頭應(yīng)用于1000mm～2000mm的軸承內(nèi)、外套的分度 。主要優(yōu)點為 : (1)分度精度高。驅(qū)動器在最高細分10000工作狀態(tài)下，孔孔之間分度誤差可控制在7.3μm, 可以實現(xiàn)3600轉(zhuǎn)角誤差為0的分度精度要求，滿足了工件的分度要求。 (2) 工作效率高，分度速度快。選用的PLC最高頻率為200HZ，在自動分度工作狀態(tài)下，50個孔的分度工作不足十分鐘即可完成。 (3)操作靈活、簡便。該數(shù)控分度頭實現(xiàn)調(diào)整（不分度）、手動或自動分度等電氣操作。人工分度方式需要測量、畫線等費工費時 ,由PLC控制的步進電機自動分度方式只需輸入分度數(shù) ,即可實現(xiàn)分度的多種控制。 (4)該數(shù)控分度頭經(jīng)濟、實用。投入使用后，較好地解決了以往大型軸承內(nèi)、外套的分度存在的問題，提高了軸承產(chǎn)品質(zhì)量 ,降低工人勞動強度。 |
