插件机旋转工作台电机控制着插件机的纵向移动精度,插件机是否可以将SMT电子元器件插入PCB中,旋转电机的精度至关重要,下面我们来详细说明插件机旋转工作台电机选型过程和思路。
已知转台最大转速nmax =1 转 / 秒 ; 转台半径 R0=200mm ; 转台质量Mass=10kg;转台定位精度 Error 为0.2° ,工件个数 n=4 个;工件质量 M=0.5kg;工件处半径为 R=0mm;转台外阻力力矩 Tr=10Nm。
转动惯量:J= n×M(R/1000)2 +(Mass /2)(R0 /1000)2 kgm2 (4-9)
J=0.2kgm2
角加速度: ε = 2 πn max/0.15 rad/s2 (4-10)
ε= 41.86 rad/s2
公式(4-9)和公式(4-10)参见机床设计手册
最大力矩 T max =Tr +J × ε =18.372Nm;
转角精度θ= Error × 60=12 弧分;
由于转台最大转速 60nmax =60rpm,转台最大转速小于 500rpm(步进电机一般在 1000rpm 以下,一般转速高于 600rpm,转矩显著下降。),转速要求不高所以选择步进电机,设步进电机的最高转速nm 为 500rpm,则减速比为 i=nm /60/nmax = 8.333,取 i 为 8。
由于精密齿轮减速器的最小空回角为一弧分(定位精度),当转角精度小于1 弧分,选择闭环控制系统;当转角精度大于一弧分,选择齿轮减速器,当转角精度大于 10 弧分时,选择同步带减速方案。所以本转台转角精度为 12 弧分,选择同步带减速方案。减速比 i 为 8,所以采用一级同步带减速即可,取电机力矩系数η 为 3,包括了安全系数、传动效率、步进电机高速力矩下降等因素。
选取步进电机,电机力矩 Tm = ηT / i ,式中:η 取 3;T 为 18.372Nm;i 为 8。
计算得到电机力矩为 6.8895Nm,查下表可知:深圳雷塞步进电机型号:
86HS85;驱动器型号:M880,MD882;电源型号:PS806。
最大静力矩 | 步进电机 | 驱动器 | 电源 |
T ≤ 2.20 | 57HS22 | M860,MD556 | PS804 |
T ≤ 3.00 | 86HS35 | M542,MD556 | PS806 |
T ≤ 3.80 | 86HS38 | M860,MD556 | PS806 |
T ≤ 4.50 | 86HS45 | M880,MD882 | PS806 |
T ≤ 8.50 | 86HS85 | M880,MD882 | PS806 |
T ≤ 12.0 | 110HS20 | MD2278 | 200V 变压器 |
以上内容是插件机旋转工作台电机选型,举例雷塞电机型号说明设计参数的选取,下一节我们来聊插件机工作台精度分析