如今三座標設備廣泛用于工廠自動化,光學設備,雕刻,切割等眾多行業,而面臨許多三座標設備所存在的成本高,體積大,布線繁瑣等問題,本次設計選取TRINAMIC公司的TMCM-303模塊,該模塊尺寸只有80mmX50mm,集成了三軸步進電機的控制與驅動,減少繁瑣的布線工作,保證設備體積的小巧。系統組成如下:
一:控制+驅動部分 選用TMCM-303技術參數如下
a.集成三軸步進電機的控制和驅動(只需直接接入電機即可)
b.提供RS232,RS485, CAN通訊方式,可實現網絡控制和分布式控制模式
c.每軸各配有正負限位
d.8個輸入(外部開始,停止等信號輸入)和8個輸出接口(可用于外部氣缸,電磁閥控制)
e.可編程細分控制,最大細分數為64
f.具有程序存儲功能,便于脫機工作
g.自動波形發生器,保證運行平穩
h.可以在運行過程中即時更改參數(速度,位置,加速度等)
i.動態電流控制
二:執行部分
選取步進電機 MT42STH33-1334A,相電流1.33A 力矩0.22N.M ------- 3個
三:傳動部分
可根據不同精度選取不同傳動部件:精度要求不高可選擇柔性傳動(如同步帶等);精度要求高的情況可選擇剛性傳動(如滾珠絲杠等);如果要求的精度非常高可采用閉環結構,此時TRINAMIC可以提供TMCM-323模塊該模塊是三軸增量式編碼器輸入模塊,可以配合TMCM-303組成三軸閉環控制,提高系統精度。
四:開關
采用TRINAMIC專利技術失速探測功能,由TMCM-303構成的系統只需要參考點無需限位開關(可以用在一些特殊場合)這樣可以節省六個限位開關的成本,當然您也可以選擇使用限位開關。
這樣的話通過一塊很小的芯片模塊,三個電機,開關和機械裝置,我們很快便完成了施工工作。設備可以做到足夠的精致,小巧。給人一種清爽的感覺。OK,現在我們開始使用這臺設備了
由于TMCM-303提供了多種通訊方式 我們可以選擇在線控制,也可以將程序寫入ROM中脫機運行,當然在運動過程中我們可以隨時更改參數,而電機不會因此而停止,我們可以隨時讀取電機的參數速度,位置等。三個軸可以相互獨立工作互不干涉,也可以完成三軸直線插補。
StallGuard功能在該系統中的應用:我將其歸納兩點我認為這兩點在所有的設備中都是最重要的
1.撞擊。 在運行過程中可能會由于某些原因導致電機撞擊,飛車事故(如限位無效,速度過高等)如果您的臺面上放置的是昂貴的激光干涉儀之類的產品,您的損失是巨大的。如果操作人員發生了不幸,后果更是慘重的。這種情況并不少見。有了StallGuard功能您可以設定電機的限制力矩當電機達到您所設定的力矩時你可以選擇讓電機停止或反轉 或報警。此功能可以用于一些:對昂貴產品保護和安全生產的環境中。如光學檢測儀,臺式CNC等
2.震動。這是選擇步進最頭疼的問題,面對系統的震動,我們不知所措。StallGuard功能可以將系統在運行中震動程度直觀反映到軟件上,并且會顯示最佳運行區域,這樣一來面對共振我們將有的放矢地改善系統。這一功能主要用于對系統平穩性要求很高的設備中如醫療設備,光學設備,高精密檢測儀器等。
應用范圍:
所有三座標設備 如:點膠機,三座標測量儀,雕刻機,激光掃描儀,三座標劃線機,打標機,內雕機,臺式數控設備等