1、伺服電機的選擇伺服電機： 伺服主要靠 脈沖來定位，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移；可以將電壓信號轉化為 轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W 三相電形成電磁場， 轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服 電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。閉環半閉環：格蘭達的設備用伺服電機都是半閉環，只是編碼器發出多少個脈沖，無法進行反饋值和目標值的比較；如是閉環則使用光柵尺進行反饋。開環步進電機：則沒有記憶發出多少個脈沖。伺服：速度控制、位置控制、力矩控

2、制增量式伺服電機：是沒有記憶功能，下次開始是從零開始；絕對值伺服電機：具有記憶功能，下次開始是從上次停止位置開始。伺服電機額定速度3000rpm ，最大速度5000 rpm ；加速度一般設0.05 0.5s計算容：1. 負載（有效）轉矩T<伺服電機T的額定轉矩2. 負載慣量J/伺服電機慣量J< 10 （5倍以下為好）3. 加、減速期間伺服電機要求的轉矩< 伺服電機的最大轉矩4. 最大轉速 < 電機額定轉速伺服電機：編碼器 分辨率2500puls/圈；則控制器發出2500個脈沖，電機轉一圈。1. 確定機構部。另確定各種機構零件（絲杠的長度、導程和帶輪直徑等）細節。典型機構

3、：滾珠絲杠機構、皮帶傳動機構、齒輪齒條機構等2. 確定運轉模式。（加減速時間、勻速時間、停止時間、循環時間、移動距離）運轉模式對電機的容量選擇影響很大，加減速時間、停止時間盡量取大，就可以選擇小容量電機3. 計算負載慣量J和慣量比（xkg.）。根據結構形式計算慣量比。負載慣量J/伺服電機慣量J< 10 單位(xkg.) 計算負載慣量后預選電機，計算慣量比4. 計算轉速 N 【 r/min 】。 根據移動距離、加速時間 ta 、減速時間 td 、勻速時間 tb 計算電機轉速。 計算最高速度 Vmaxx ta x Vmax + tb x Vmax +x td x Vmax =移動距離 則得V

4、max=0.334m/s （假設）則最高轉速：要轉換成 N【 r/min 】，1）絲桿轉 1圈的導程為 Ph=0.02m （假設） 最高轉速 Vmax=0.334m/s （假設N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7（ r/s ）= 16.7 x 60 = 1002 （r/min ）< 3000（ 電機額定轉速 ）2）帶輪轉 1全周長 =0.157m （假設） 最高轉速 Vmax=1.111 （ m/s ）N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08（r/s ）= 7.08 x 60 = 428.8（r/min ）< 3000（ 電機額定轉速

5、）5. 計算轉矩 T 【N . m 】。 根據負載慣量、加減速時間、勻速時間計算電機轉矩。 計算移動轉矩、加速轉矩、減速轉矩確認最大轉矩：加減速時 轉矩最大 < 電機最大轉矩確認有效轉矩： 有效（負載）轉矩 < 電機額定轉矩6. 選擇電機 。 選擇能滿足 35 項條件的電機。1. 轉矩N.m : 1 ）峰值轉矩：運轉過程中（主要是加減速）電機所需要的最大轉矩；為電機最大轉矩的80%以下。2）移動轉矩、 停止時的保持轉矩： 電機長時間運行所需轉矩； 為電機額定轉矩 的80%以下。3） 有效轉矩：運轉、停止全過程所需轉矩的平方平均值的單位時間數值；為電機額定轉矩 的 80% 以下。Ta

6、 :加速轉矩ta:加速時間Tf :移動轉矩 tb :勻速時間 Td :減速轉矩td :減速時間 tc : 循環時間上升）3.慣量：保持某種狀態所需要的力步進電機步進電機：是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率 來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。1. 步進電機的最大速度 6001200rpm加速度一般設0.1s1s1. 確定驅動機械結構2.確定運動曲線3.計算負荷轉矩 4.計算負荷慣量 5.計算啟動轉矩6.計算必須轉矩7.電機選型8.選型電機驗算9.選型完成選定電機：1. 負載

7、慣量J/伺服電機慣量J< 10（5倍以下為好）2. 在起動脈沖速度f1時，起動轉矩 > 負載轉矩T3. 在最大脈沖速度f0時，離開轉矩（是不是必須轉矩）> 負載轉矩T步進選型計算見（KINCO 步進選型中12頁的例題）伺服選型計算見（松下伺服選型計算伺服電機選型方法）1千克 米（kg m） = 9.8牛頓 米（N m）。脈沖當量（即運動精度）&= <0.05（0.05為重復定位精度）200為兩相步進電機的脈沖數m為細分數200=360/1.8 i減速比1/xC電機轉一圈的周長無減速比電機轉一圈絲杠走一個導程電機轉速（r/s ） V=p為脈沖頻率例:已知齒輪減速器

8、的傳動比為 1/16，步進電機步距角為1.5。，細分數為4細分，滾珠絲杠的基本導程為 4mm。問：脈沖當量是多少？脈沖當量 是每一個脈沖滾珠絲杠移動的距離滾珠絲杠導程為4mm，滾珠絲杠每轉360。滾珠絲杠移動一個導程也就是4mm那么每一度移動（4/360）mm電機4細分，步距角為1.5 °則每一個脈沖，步進電動機轉1.5/4那么一個脈沖，通過減速比，則絲杠轉動（1.5/4）*（ 1/16 ）度那么每個脈沖滾珠絲杠移動距離（及脈沖當量）& :&=（1.5/4）*（ 1/16）*（ 4/360）=0.0003mm 或者&= <0.05例:必要脈沖數和驅動脈沖

9、數速度計算的示例下面給出的是一個 3相步進電機必要脈沖數和驅動脈沖速度的計算示例。這是一個實際應用例子，可以更好的理解電 機選型的計算方法。1.1驅動滾軸絲桿如下圖，2相步進電機（1.8 °步）驅動物體運動1秒鐘，則必要脈沖數和驅動脈沖速度的計算方法如下：10_360 °必要脈沖數=0 X 1.8 ° x細分數m =脈沖10例:精度要求0.01mm的雕刻機，導程5mm，步進電機驅動器一般用多少細分好呢？如果確認是精度”而不是分辨率”的話，要考慮誤差問題。一, 1）、你選擇絲杠本身精度要高于0.01mm,2）、其次電機細分只表示了分辨率，并不等同于電機精度。假設你絲

10、杠精度0.005mm，那么剩給電機的允許誤差也就只有0.005mm 了（暫不考慮其他誤差因素）0.005/5*360=0.36，表示你的電機精度要高于0.36度，所以你要選擇絕對精度高于0.36度的電機。二，至于細分，就簡單了。0.01/5*360=0.72;表示步進角 0.72度時可達到0.01mm 的分辨率360/0.72=500; 表示0.01mm 分辨率時，電機一圈 500步即可。在實際使用時，你要盡可能選擇細分高些，一方面提高運動平穩性，一方面也提供更高的步進分辨率。滾珠絲杠的選型一. 已知條件：UPH、工作臺質量 m1、行程長度Is、最高速度Vmax、加減速時間t1和t3、定位精度

11、+-0.3mm/1000mm、往復運動周期、游隙 0.15mm二. 選擇項目：絲杠直徑、導程、螺母型號、精度、軸向間隙、絲杠支撐方式、馬達三. 計算：1. 精度和類型。（游隙、軸向間隙）0.15mm，選擇游隙在0.15以下的絲杠，查表選擇 直徑32mm以下的絲杠。32mm游隙為0.14mm。則x=+-0.09mm.必須選擇土為了滿足 +-0.3mm/1000mm貝打 +-0.3mm/1000=x/3000.090mm / 300mm 以上的導程精度。參照絲杠精度等級，選擇C7級絲杠。絲杠類型 ：根據機構確定絲杠類型是：軋制或研磨、定位或傳動2. 導程。（以直線速度和旋轉速度確定滾珠絲杠導程）導

12、程和馬達的最高轉速Ph>=60*1000*v/（N/A）1.Ph: 絲桿導程 mm2.V：預定的最高進給速度 m/s 3.N ：馬達使用轉速 rpm4 .A ：減速比3. 直徑。（負載確定直徑） 動載荷、靜載荷；計算推力，一般只看動載荷軸向負荷的計算：u摩擦系數；a=Vmax/t 加速度；t加減速時間；水平時：加速時承受最大軸向載荷，減速時承受最小載荷；垂直時：上升時承受最大軸向載荷，下 降時承受最小載荷；1.加速時（上升） N： Fmax=u*m*g+f-m*a 2.減速時（下降） N： Fmin=u*m*g+f-m*a3.勻速時N : F勻=u*m*g+fu因螺桿軸直徑越細，螺桿軸的

13、容許軸向負荷越小4. 長度。（總長=工作行程+螺母長度+安全余量+安裝長度+連接長度+余量）。如果增加了防護， 比如護套，需要把護套的伸縮比值（一般是 1： 8，即護套的最大伸長量除以 8）考慮進去。5. 支撐方式 。固定 -固定固定-支撐 支撐 -支撐 固定 -自由6. 螺母的選擇：7. 許用轉速 計算： 螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax = 1m/s則：最高轉速Nmax=Vmax * 60 * /Ph許用轉速 （臨界轉速） N1=r * （d1/）*r安裝方式決定的系數；d1=絲杠軸溝槽谷徑；1=安裝間距所以有：最高轉速 < 許用轉速8. 剛度的選擇9.選擇

14、馬達*驗證： 剛度驗證、精度等級的驗證、壽命選擇、驅動轉矩的選擇*滾珠絲杠副預緊 ： 1.方式：雙螺母墊片預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母增大滾珠直徑預緊；2. 目的：消除滾珠絲杠副的軸向間隙、增大滾珠絲杠副的剛性、*DN值： D :滾珠絲杠副的公稱直徑，也為滾珠中心處的直徑 （mm ）; N :滾珠絲杠副的極限轉速 （rpm ）*導程精度、定位精度、重復定位精度導程精度:1. 有效行程Lu的平均行程偏差 e ( um ), ep=2*( Lu/300 ) * V300<=C；2. 任意 300mm 行程行程變動量 V300(um) ， V300<=定位精度:1 ） . 導程精度

15、2） .軸向間隙 3）傳動系統的軸向剛性4）熱變形 5）絲杠的運動姿勢重復定位精度：預緊到負間隙的絲杠，重復定位精度趨于零；直線導軌的選擇1. 直線導軌的運動精度：1） 運動精度：a:滑塊頂面中心對導軌基準底面的平行度；b:與導軌基準側面同側的滑塊側面對導軌 基準側面的平行度。2） 綜合精度：a :滑塊上頂面與導軌基準底面高度H的極限偏差；b :同一平面上多個滑塊頂面高度H的變動量；c:與導軌基準側面同側的滑塊側面對導軌基準側面間距離W1的極限偏差；d:同一導軌上多個滑塊側面對導軌基準側面 W1 的變動量。3）導軌上有超過兩個以上的導軌，只檢驗首尾兩個滑塊，中間的不做W1 檢驗，但中間的 W1

16、 應小于首尾的 W1 。2. 選擇:1- - 確定軌寬。軌寬指滑軌的寬度。軌寬是決定其負載大小的關鍵因素之一2- - 確定軌長。這個長度是軌的總長，不是行程。全長=有效行程+滑塊間距（2個以上滑塊）+滑塊長度x滑塊數量+兩端的安全行程，如果增加了防護罩，需要加上兩端防護罩的壓縮長度。3- - 確定滑塊類型和數量。常用的滑塊是兩種:法蘭型，方形。前者高度低一點，但是寬一點，安裝孔是貫穿螺紋孔，后者高一點，窄一點，安裝孔是螺紋盲孔。兩者均有短型、標準型和加長型之分（有的品牌也稱為中負荷、重 負荷和超重負荷），主要的區別是滑塊本體（金屬部分）長度不同，當然安裝孔的孔間距也可能不同， 多數短型滑塊只有2個安裝孔。滑塊的數量應由用戶通過計算確定，在此只推薦一條：少到可以承載， 多到可以安裝。滑塊類型和數量與滑軌寬度構成負載大小的三要素。4- -確定精度等級。任何廠家的產品都會標注精度等級，有些廠家的標注比較科學，一般采用該等級名稱的第一個字母， 如普通級標N，精密級標P。5- -確定其他參數除上述4個主要參數外，還有一些參數需要確定，例如組合高度類型、預壓等級等。預壓等級高的表示滑塊和滑軌之間的間隙小或為負間隙，預壓等級低的反之。感官區別就是等級高的滑塊滑動阻力大，等級低的阻力小。表示方法得看廠家選型樣本，等級數有