Transcript Positioneren pneumatisch_elektrisch

Pick and place
Pneumatisch of elektrisch positioneren
• Pneumatisch positioneren
• Voordelen :
• Compact
• Krachtig
• Componenten kostengunstig
• Nadelen :
• Niet erg zuinig
• Stick slip bij lage snelheden gewone cilinders
• Lastig positioneren  geen goede
herhaalnauwkeurigheid door
World leading
Experts in Pneumatics
samendrukbaarheid van lucht
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Sturing met 5/3-ventielen
• Pneumatisch positioneren met 5/3-ventielen
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Sturing met 5/3-ventielen met gesloten middenstand
• Zuiger ingeklemd tussen 2 luchtkussens
• Hierdoor soepele heropstart
• Klassieke snelheidsregeling op uitlaat
van de cilinderpoort
• Opgelet met heropstart door lekkage via
ventielschuif !!!
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Sturing met 5/3-ventielen met beluchte middenstand
• Zuiger ingeklemd tussen 2 luchtkussens
• Hierdoor soepele heropstart
• Klassieke snelheidsregeling op uitlaat
van de cilinderpoort
• Lekkages van de ventielschuif hebben
geen invloed op positionering
• Zuiger staat volledig los tijdens
middenstand !!!
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Sturing met 5/3-ventielen met ontluchte middenstand
• Zuiger volledig drukloos
• Hierdoor bruuske heropstart bij
toepassing uitlaatsmoring
• Uitzonderlijk snelheidsregeling op inlaat
van de cilinderpoort
• Zuiger staat volledig los tijdens
middenstand !!!
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Gepiloteerde terugslagkleppen
• Gestuurde terugslagkleppen in combinatie met 5/3stuurventielen
• Snelheidsregelaar en gestuurde
terugslagklep in 1 behuizing in
cilinderpoort
• Gestuurde terugslagklep laat mits
stuurdruk lucht in 2 richtingen door
• Aansturing met 5/3-ventiel met
ontuchte middenstand
• Fixatie zuiger ook met externe
krachten op cilinder
• Samendrukbaarheid van lucht leidt
tot onnauwkeurigheden
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch positioneren :
Gestuurde terugslagkleppen in combinatie met 5/2stuurventielen (2)
• De gestuurde terugslagklep
verhindert het vallen van de last bij
een verlies aan voedingsdruk
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch of elektrisch positioneren
• Elektrisch positioneren
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Pneumatisch of elektrisch positioneren
• Elektrisch positioneren
• Voordelen :
• Nauwkeurig positioneren
• Controle van snelheids- en positieprofiel
• Controle krachtprofiel
• Lage constante snelheid
• Flexibel (geen omsteltijden)
• Nadelen :
• Relatief duur in aanschaf
World leading
Experts in Pneumatics
• Hooggeschoold personeel
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Elektromotoren die een lineaire applicatie aandrijven
moeten altijd een roterende beweging omzetten in een
lineaire beweging.
Voorbeelden van roterende – lineaire omzetters zijn:
• mechanisch
• tandwieloverbrengingen
• riemoverbrengingen
• spindel
Tmotor
Twerktuig
elektromotor
World leading
Experts in Pneumatics
werktuig
Mechanische overbrenging
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Tandwieloverbrenging
T
P

Z1 = 60 tanden
Z2 = 120 tanden
Overbrenging
2:1
Wat gebeurt er met het vermogen?
Pmotor
Wat gebeurt er met het koppel?
Tmotor
World leading
Experts in Pneumatics
Overbrenging
2:1
Plast = Pmotor
Tlast = 2. Tmotor
Overbrenging
2:1
Positioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Tandriemoverbrenging
Riem
Pulleys
World leading
Experts in Pneumatics
Motor
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
World leading
Experts in Pneumatics
Bij tandriemaandrijvingen en
leadscrew aandrijvingen kan er
ruimte ontstaan tussen de
aandrijving en het mechanisme. Dit
wordt ook wel dode band genoemd
en veroorzaakt bij het wisselen van
richting een terugslag “backlash” in
het systeem.
Positioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Spindeloverbrenging
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Spindel
Kogelomloopspindel
Schroefspindel
World leading
Experts in Pneumatics
Positioneren
Elektrisch positioneren
Mechanische constructie
Spindel versus tandriem
Type
Kenmerk
Spindel
Tandriem
Prijs
Hoog
Laag
Snelheid
Laag (gelimiteerd door de
kritsche snelheid van de
schroefverbinding)
Hoog
Slaglengte
Kort (Gelimiteerd door de
schroef)
Lang
Hoog (tot 0,02mm)
Laag (Afhankelijk van de
riem tot 0,1 mm)
Hoog
Laag :
- Riem kan rekken
afhankelijk van levensduur
Positioneer
herhaalnauwkeurigheid
Betrouwbaarheid
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving
Stappenmotor versus DC servomotor
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor
• Een elektromotor met meerdere onafhankelijk aan te sturen
wikkelingen waardoor een exacte positionering verkregen kan
worden.
Door de richting van de
stroom om te draaien in
de spoel wisselt het
magnetisch veld van
richting en zal de rotor
een stap maken.
World leading
Experts in Pneumatics
N
S
S
N
 de rotor volgt het stator veld
N
S
N
S
N
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor
NS
N
S
S
 een stap  draait het magnetisch
veld in 1 spoel
S
N
 bij de volgende stap draait het magnetisch veld in de andere spoel
 een stappenmotor heeft altijd een elektronische aansturing nodig
 aantal stappen per omwenteling is afhankelijk van de hoek die in
een stap wordt afgelegd en is afhankelijk van het aantal polen.
-> vastgelegd in de constructie van de motor
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor
• Door het aantal magneetjes te vermeerderen, kunnen
per rotatie meerdere stappen gezet worden
• Op die manier wordt de beweging nauwkeuriger
• SMC stappenmotor :
– 500 stappen per rotatie = 0,72° per stap
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De servomotor
• DC motor krijgt spanning van driver terug via PWM
signaal (pulsbreedte modulatie)
• Versnellen – vertragen in functie van situatie
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : Closed loop of
terugkoppeling
pulsen
• De nieuwe generatieSMC stappenmotor aandrijvingen bevatten
een closed loop besturing.
• De SMC servomotoren bevatten altijd een closed loop
besturing.
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor
• Prijsgunstig
• Nauwkeurigheid tot 0,02 mm bij spindelaandrijving
(LEFS)
• Parametrering op positie, snelheid en versnelling en
soms kracht
• Houdkoppel aanwezig
• Stappenmotoren bewegen dus in stapjes :
– Het aantal pulsjes bepaalt de afstand van de
slede
– De frequentie van de pulsjes bepaalt de snelheid
en de versnelling van de slede
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De servomotor
• Altijd closed loop
• Parametrering op positie, snelheid en versnelling
• Dynamische regelkarakteristiek
• Uitstekende nauwkeurigheid tot 0,02 mm bij
spindelaandrijving
• Vlakke koppelkarakteristiek
• Groot toerentalbereik
• Ongevoelig voor belastingvariaties
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor type E-MY
• Riemaandrijving bestaat uit een stappenmotor met encoder :
closed loop systeem
• Uitvoering met 3, 5 en 6 positioneer mogelijkheden
– 2 eindposities en 1 tussenpositie
– 2 eindposities en 3 tussenposities
– 2 eindposities en 4 tussenposities
• Door middel van autoswitches meerdere
positioneermogelijkheden
• Herhaalnauwkeurigheid 0,1 mm (riem)
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving : De stappenmotor type E-MY
PLC Inputs
PLC Outputs
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Eigenschappen :
• Stappenmotor of
servomotor
• Spindel of riem
• Instellingen door
parametreer software
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Bij deze serie wordt via de controller de parameter regels
ingevoerd. Er kunnen maximaal 64 regels worden ingevoerd.
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Elke regel is via een bitcombinatie op de ingangen A3 t/m A8
aan te spreken.
Bijvoorbeeld: regel 6, geeft het volgende bitpatroon op A3 t/m
A8: 000110
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Parametreersoftware
Regel 0 :
- Absolute verplaatsing naar 150.18 mm ten opzichte van de Home
positie
- Snelheid 100 mm/s
- Acceleratie van 3000 mm/s², deceleratie van 1000 mm/s²
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Parametreersoftware
Regel 3 :
- Relatieve verplaatsing naar 80 mm ten opzichte van de vorige positie
- Snelheid 50 mm/s
- Acceleratie van 1000 mm/s², deceleratie van 3000 mm/s²
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
Parametreersoftware
Regel 5 : Combinatie van positioning mode en pushing mode
- Eerst absolute verplaatsing naar 20 mm ten opzichte van de vorige
positie met een snelheid van 100 mm/s
- Daarna duwen met een kracht van 40% van de maximaal te
ontwikkelen kracht met een snelheid van 10 mm/s.
- Als de as zich over 20 + 79 mm heeft verplaatst zonder kracht
ontwikkeld te hebben, zal de as stoppen
World leading
Experts in Pneumatics
Posotioneren
Elektrisch positioneren
Elektrische aandrijving type LE
World leading
Experts in Pneumatics