电机反应系统：机电一体化伺服技术中的准确位移测量.docx

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1、电机反应系统：机电一体化伺服技术中的准确位移测量电机反应系统：机电一体化伺服技术中的准确位移测量导语：电动代替液压，伺服电动缸取代液压系统用于全自开工件成型、压制或者自动化装配越来越多地采用机电一体化驱动技术。电动代替液压，伺服电动缸取代液压系统用于全自开工件成型、压制或者自动化装配越来越多地采用机电一体化驱动技术。对用户而言，除显著降低运行本钱外，无级调节特性也是首要的决定性上风。Ortlieb精细设备公司将如SICKStegmann的SKS36等电机反应系统用于旗下的SERAC伺服电动缸，进而确保高可用性的准确位移测量和位置调节。如图1所示在同一机器上加工不同强度的工件和毛坯、利用单一电动

2、缸运动形式执行多个工序、无级顺畅挪动至不同加工位置在很多情况下，相对于液压和气动驱动，伺服技术拥有决定性上风。因此，带有运动控制功能的机电一体化系统势不可挡。位于Kirchheim/Teck的Ortlieb精细设备有限产品经理NielsSelig解释道。此时，我们发觉到市场上的风向标发生了改变，无论是针对新设备还是翻新改造尤其是当比拟运行本钱时，伺服驱动技术也显著优于液压和气动系统。为使机电一体化系统能高精度完成塑型或者铆接工艺，必要时可以做多根伺服轴同步运动，伺服电动缸如Ortlieb的SERAC产品系列中使用了高可用性的准确位移测量系统例如装备HIPERFACE接口的SICKStegman

3、n旋转电机反应系统SKS36。Ortlieb：夹持与伺服丝杠技术的精细公司100多年度来，位于Kirchheim/Teck的Ortlieb公司将自身定位为精细公司，在工件与工具夹持和伺服电动缸领域提供经济、准确的解决方案。基于我们的研发和专利已定义了诸多重要的夹持技术DIN标准，NielsSelig指出。从标准的压紧式夹钳到单个消费的非标夹持解决方案，我们一站式提供灵敏的标准化和客户定制化解决方案。机电一体化构件和伺服电动缸已成为公司日益重要的第二大支柱，其将于2017年度春入驻其中一所位于巴登-符腾堡州的最具创新力、建筑和能效方面均达最高标准的公司办公楼。其中，预先连接安装的完好解决方案是重

4、中之重，其由可模块化配置的伺服电动缸组成。电机、丝杆、编码器和刹车闸如需均已完好集成在电缸中，NielsSelig讲道。基于公司在丝杆技术领域拥有的特殊专利技术，SERAC伺服电动缸展现出非同一般的性能。SERAC伺服电动缸聚集航天和机械制造领域的专有技术正如电动代替液压这一口号，Ortlieb凭借SERAC伺服电动缸产品系列，为取代液压缸和气缸提供创新解决方案。各个型号的外壳构造、电机规格、改变止动装置或者固定方式各不一样，均因较高的集中大推力和集成性而出众。在小零件装配或者冲压、成型和铆接的不同工业应用领域中，该产品系列在极其恶劣的运行条件下屡经考验。SERAC电缸的技术根底是最初为航天领

5、域研发的特殊行星滚柱丝杠，其主要特征在于重量极轻，无需附加减速齿轮即可实现准确定位。基于DLR德国航空航天中心遍布全球的专利，Ortlieb研发出ASCA行星丝杠，并为机电一体化系统中的应用进展批量消费。很多SERAC型号的作动丝杆可实现仅一毫米的微小导程，进而可以通过电缸达成极为准确的作业点挪动。其前提在于支持同等准确的位移测量和定位的编码器，如电机反应系统SKS36。电机反应系统SKS36调节准确定位Ortlieb将装备HIPERFACE接口的SICKStegmann电机反应系统SKS36应用于所有SERAC产品系列。其紧凑的设计可确保较短的电机安装长度，NielsSelig列举出一向重要

6、构造上风。事实上，精心设计的系统构造使得外壳直径仅为36mm，而构造高度不含轴同样极小，仅为37mm。正因如此，该款电机反应系统仅重65g，是同类产品中构造最为紧凑的编码器之一。作为Ortlieb伺服电动缸数字调节电路中的单圈型编码器系统，SKS36通过细分为128个正弦/余弦周期的单圈旋转，提供关于转向、速度和绝对位置信息的数值。同时，该系统还具有极高的可靠性和精度这一点主要通过极小的码盘实现，其位于旋转轴的中间位置，借此杜绝任何偏心误差。该码盘上有128条线，专门研制的Opto专用集成电路对其进展扫描，进而产生具有极高线性度和插值可行性的正弦信号。由此可极为准确地测量SERAC丝杆的进给量

7、，并用于准确定位，NielsSelig解释道。只因行星滚柱丝杆的作业方式并非外形配合，而是滚动摩擦配合。故而可传递明显更多的力，同时丝杆的使用寿命不受影响，NielsSelig讲道。工作原理导致丝杆运行时会出现滑动，因此除编码器外还需要额外的线性测量系统。这样一来，通过两个编码器系统的互相配合，可实现0.01mm的定位精度和0.01mm的重复精度。SKS36也由此以其高精度、高可用性和巩固性而出类拔萃。伺服缸中允许的最高工作温度远远低于编码器指定的125C，NielsSelig描绘道。冲压、成型和压制期间可能出现的振动和冲击将无损SKS36的功能可靠性。例如，在板材成型经过中，装备该电机反应系

8、统的SERACKH电缸可在三秒同步信号内完成超过4千万次循环而无任何问题。机电一体化系统的多圈型和平安型解决方案在Ortlieb电缸中，单圈型电机反应系统SKS36因其准确度、方便的集成方式和可用性而令人信服。针对需要重复旋转位移测量和定位的任务设置，多圈型电机反应系统SKM36凭借内置的微型机械式传动装置测量最多4,096圈旋转并以高达16,777,219步的分辨率输出。假设以平安为导向考量机电一体化系统和驱动技术解决方案，SICKSTEGMANN的SIL2电机反应系统SKS36S和SKM36S作为动态型准确伺服控制电路中的平安编码器脱颖而出。这两种系统可用于根据EN62061与IEC61508符合SIL2分级和根据ENISO13849-1符合性能等级(PLd)的应用。因此，它们可提供经认证的功能平安，即可以以平安为导向对伺服电动缸与机电一体化系统的功能和功能链进展有关转速、转向和停机状态的监控。SICKStegmann电机反应系统可借此提供机电一体化系统中的多种位移测量和定位选项不只是在Ortlieb的电缸中。如图3