滑台技术

0/66滑台产品说明会--Suruga1/66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～20min3.自动滑台电气基础知识～15min4.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～30min2/66•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4～5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3/66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μm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θxθyθz方向）进行高精度定位的装置。自动滑台传感器（基板）连接头线缆钢球滚珠丝杆轴承联轴器马达例PG615-L）XYZθZθYθX坐标的定义PointAPointB4/66自动滑台案例5/662.滑台基本原理○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6/66•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7/66千分尺使用例•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。•Suruga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8/668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驱动螺纹螺母螺纹驱动机构驱动螺纹9/66•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所有直线自动滑台都是用滚珠丝杆。螺母（雌螺纹）螺纹（雄螺纹）滚珠丝杆使用例：KXS18200-N5-J滚珠滚珠循环部分循环管管固定板驱动机构滚珠丝杆10/66•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。驱动机构蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆使用例：KRE06360蜗轮蜗杆使用例：B54-60LN蜗轮蜗杆蜗杆11/66角度类型旋转方式滚珠丝杆滚珠丝杆导轨直线运动→旋转运动转换部轴承轴承保持架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。1.高耐久性2.高速駆動（加減速性能向上）3.齿侧间隙=0驱动机构12/66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13/66交叉滚柱导轨：相互垂直的精密滚珠组合成滚柱支架，与设计好的2根90°V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。轨道支架滚柱挡板交叉滚柱使用例：B11-60C导轨机构交叉滚柱导轨A-A14/66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：1.部品数变少，成本降低2.滑台变得更薄3.有限轨道、无限限轨道都成为可能导轨机构直线滚珠导轨钢球双圆弧槽双圆弧槽15/66滚珠滑块轨道直线导轨使用例：KXS18200端盖端面封条直线导轨：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16/6616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。轴保持套ボール密封圈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17/66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。马达联轴器滚珠丝杆联轴器的2个优点：1.联轴器吸收轴与轴之间的偏差a.偏角（非线性）：平行误差b.偏芯：轴与轴中心线偏差c.轴向间隙：轴与轴间隙过大或过小2.过负载的场合，联轴器损坏，防止对滑台造成损坏。轴有偏角的状态轴有偏心的状态轴向间隙的状态其他部件联轴器18/66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。外圈内圈滚珠用来支撑滚珠丝杆旋转滑台中使用其他部件轴承19/66•马达SteppingMotorServoMotor•连接头12P：HRS制•传感器PhotoSensor5V规格5～24V规格5V、24V选择规格•传感器数量根据滑台种类，数量变化1～4个•传感器组合方式基板实装方式直接螺纹固定方式•线缆12P：HRS制一端散线3.自动滑台电气基础知识20/66•标准马达五相步进马达：PMM33BH2特征：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21/66基本步进角基础知识：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CW方向CCW方向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22/66AC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23/66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→控制简单、成本低骏河的控制器能够驱动○α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24/66•LS（Limitsensor）滑台行程端配置了『CW・CCW』，用于行程限位。•ORG（Originsensor）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。光电传感器25/661.开环控制=SteppingMotor（PulseMotor）使用的控制方式变位→电气信号(驱动器)马达Steppingmotor滚珠丝杆滑台上部目标位置X变位X导轨转矩变位→电压伺服马达SERVOMotor滚珠丝杆滑台上部目标位置X变位X导轨转矩编码盘放大器PC,PLC,丝杆轴的旋转角度θ角度→电压变位→电压马达Motor滚珠丝杆滑台上部目标位置X变位X导轨放大器PC,PLC,变位传感器丝杆轴的旋转角度θ角度→电压变位→电压编码盘2.半闭环控制=SERVOMotor＆α-StepMotor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骏河采用方式26/66产品概述4.Suruga滑台介绍27/66•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2～4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系列马达轴承滚珠丝杆直线滚珠导轨联轴器28/66•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•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系列直动滑台马达轴承直线滚珠导轨滚珠丝杆29/66KXG系列有限轨道KXL系列无限轨道马达轴承滚珠丝杆直线滚珠导轨联轴器•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30/66•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系列马达轴承滚珠丝杆直线滚珠导轨联轴器31/66•主体材质采用铝，实现了“轻量”、“小型”和“高精度”。•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XCR系列马达轴承滚珠丝杆交叉滚柱导轨联轴器32/66KGW系列马达轴承蜗轮蜗杆交叉滚柱导轨联轴器•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33/66KGB系列马达轴承滚珠丝杆交叉滚柱导轨联轴器•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34/66KRE系列马达轴承蜗轮蜗杆联轴器•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35/66KRW系列马达轴承蜗轮蜗杆•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