速度对于大容量组装至关重要。但是,速度也会产生问题。

例如,在拾取和放置操作中,从一侧到侧移动并在一定数量上停止设置振动。要用任何一种精度挑选或放置一部分,机器必须暂停,即使只是秒的一小部分,直到振动停止。这被称为稳定时间,并且在大批量操作中,那些毫秒可以加起来。

考虑一个短的拾取和放置操作,200毫米,100毫米下降,并回来。每个水平移动需要0.5秒,稳定时间为0.05秒,每个垂直移动需要0.2秒,稳定时间为0.05秒。每份转化为1.6秒,每分钟37.5份或每小时2,250份。如果每个部分的价值0.1美元,则该运营每小时生产225美元。

如果稳定时间可以从0.05减少到0.004秒,则现在相同的拾取和放置操作现在需要1.416秒。这转化为每分钟42.37份或每小时2,542份。现在,同样的运作正在产生每小时254.24美元的收入 - 29.24美元。在每周六天运行的双班操作中,储存0.184秒的稳定时间将转化为每年额外收入的140,353美元!

自动化工程师可以通过多种方式解决振动和机器共振的问题。机械地,它们可以设计具有稳健部件,紧密公差和最小反冲的机器。

“一般来说,您希望电机尽可能紧密地耦合,并将斯科特卡尔伯格(Scott Carlberg)解释说,与驱动器和运动Div的产品营销经理。Yaskawa America Inc.“您希望最大限度地减少系统的机械合规性。电机轴和负载(例如耦合或齿轮箱)之间的任何移动部分导致合规性。所有这些组件都易受热,摩擦和磨损。“

工程师还可以通过伺服驱动系统中的放大器以电子方式解决问题。

过滤器是一种方法来做。低通滤波器衰减振动1000至5,000赫兹。Notch滤波器控制500到1000赫兹之间的振动。

“过滤器的问题是它们在带宽上放置天花板,”卡尔伯格说。“这限制了你如何紧紧地调整系统。”

解决问题的另一种方法是通过振动抑制。Yaskawa的Sigma-5伺服放大器具有独特的算法。该算法可以抑制50赫兹或更少的振动而不会影响带宽。

关键是耦合到伺服电机的20位高分辨率编码器。每次旋转电机轴超过100万计数,编码器可以检测甚至通过带或滚筒传递的小振动。

“该算法从编码器采用速度和扭矩信号,并调整动作的命令信号,”Carlberg说。“假设你命令常规梯形轮廓 - 加速,以一定的速度运行,然后停止。放大器将尽可能紧密地遵循指令运动。但是,在移动期间,各种振动将尝试将电机推开其路径。振动抑制算法知道该振动的波形,并在相反的方向上调整命令信号,基本上取消。“

抑制振动显着降低了稳定时间,这转化为更大的吞吐量。它还使工程师能够设计更小,更轻的重量机制,这降低了机器的总成本。

“较少的振动也意味着机器上的磨损较少,”加上卡尔伯格。“你的机器将更加顺畅,悄悄地运行,最终会持续更长时间。”