同步帶的發(fā)展與普及
我國的交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品尚處于起步階段,皮帶輪但是該系統(tǒng)風(fēng)采日益展現(xiàn),正廣泛應(yīng)用于機(jī)械各個行業(yè),提升行業(yè)智能化控制水平,市場需求顯著,在未來幾年內(nèi)上升的空間非常大。在伺服系統(tǒng)中,同步帶交流伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)是最大的一個分支,它是一個結(jié)合電機(jī)學(xué)、自動控制、電氣技術(shù)、機(jī)電一體化、計算機(jī)控制于一體的綜合系統(tǒng)。在生產(chǎn)實(shí)際中,使用交流伺服運(yùn)動控制的產(chǎn)品,能夠解決各種復(fù)雜的定位控制問題,如機(jī)器人軌跡控制、數(shù)控機(jī)床位置控制等,因此它在加工機(jī)械、FA機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、機(jī)器人、皮帶輪自動組裝線、半導(dǎo)體制造、部件組裝和紡織機(jī)械上得到了廣泛的應(yīng)用,皮帶輪并表現(xiàn)出了越來越強(qiáng)的生命力。在交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品的發(fā)展過程中,它始終是融合了先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)和控制理論。交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品的應(yīng)用主要以機(jī)械配套為主,主要涉及機(jī)床工具、食品包裝、紡織印染、電子制造、同步帶塑料機(jī)械、印刷造紙、橡膠機(jī)械等。
1、機(jī)床工具領(lǐng)域
交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品主要應(yīng)用特點(diǎn)有:
(1)這里所分析的交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品包括交流伺服皮帶輪高速高精度。用于高速高精加工機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動,主要有“回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)加精密高速滾珠絲杠”和“直線電機(jī)直接驅(qū)動”兩種類型。當(dāng)前使用滾珠絲杠驅(qū)動的高速加工機(jī)床最大移動速度90m/min,加速度1.5g;使用直線電機(jī)的高速高精加工機(jī)床最大快移速度已達(dá)208m/min,加速度2g,并且還有發(fā)展余地。
(2)多軸化。同步帶隨著5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的普及,5軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個開發(fā)熱點(diǎn),尤其是在加工自由曲面時,克服了3軸聯(lián)動控制的時切速接近于零時的切削弊端??刂破鳌⒔涣魉欧姍C(jī)、專用控制平臺和伺服檢測裝置,這些產(chǎn)品組成一個完善的交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品,如圖1所示。
2、食品包裝
隨著中國市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的提高,同步帶預(yù)計消費(fèi)者對微波食品、休閑食品及冷凍食品等方便食品的需求量將不斷增加,這將直接帶動相關(guān)食品包裝的需求。預(yù)計中國食品與包裝機(jī)械業(yè)在今后的一段長時間內(nèi)將維持正增長。因而,國家在“十一五”規(guī)劃中明確指出要縮小供需差距,使食品工業(yè)趕上世界先進(jìn)水平,并提供先進(jìn)的技術(shù)裝備。這就必須要求國內(nèi)食品和包裝機(jī)械的年發(fā)展速度超過18%,新產(chǎn)品產(chǎn)值率達(dá)到25%。
在食品包裝領(lǐng)域應(yīng)用交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品主要有以下特點(diǎn):
(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化。傳統(tǒng)的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)多采用繼電器、皮帶輪接觸器控制電路,其復(fù)雜程度隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的增多以及調(diào)整部位的增加而加大,使得機(jī)器也越來越復(fù)雜,給制造、調(diào)整、使用和維修均帶來不便。而交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品的應(yīng)用,可用微機(jī)、傳感技術(shù)、新型伺服技術(shù)取代笨重的電氣控制柜和驅(qū)動裝置,使零部件數(shù)量劇減,結(jié)構(gòu)大為簡化,體積也隨之縮小。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量提高。同步帶參數(shù)變化越多,調(diào)整部分越多,皮帶輪交流伺服運(yùn)動控制的優(yōu)越性也越大,這是一般控制方式無法相比的。功能增多,可靠性提高,流伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)除可保持原來包裝機(jī)的功能外,還可賦予其他許多功能。如液體飲料軟包裝機(jī),它在氣動、電氣和機(jī)械的共同配合下,可具有制盒、滅菌、灌裝、封口等功能,還可存儲如生產(chǎn)速率、產(chǎn)品數(shù)量、故障現(xiàn)象、故障原因等數(shù)據(jù),同時能對這些數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)處理,大大方便了操作,使包裝機(jī)的可靠性大為提高。
3、紡織印染
近年來,皮帶輪隨著紡織行業(yè)的快速發(fā)展,同步帶我國紡織機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平、產(chǎn)品開發(fā)能力、穩(wěn)定性等也都有了很大的提高,從而為下游企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、提高產(chǎn)品質(zhì)量奠定了可靠基礎(chǔ)。我國是一個紡織機(jī)械生產(chǎn)大國,世界上沒有一個國家有這么多的紡織機(jī)械、紡織器材、紡織儀器、電器、附屬裝置和專配件生產(chǎn)企業(yè),每年生產(chǎn)的品種之多、數(shù)量之大,在世界上都是獨(dú)一無二的。但是必須看到,面對如此之大的市場,我們的產(chǎn)品開發(fā)、售后服務(wù)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了紡織企業(yè)的需要,技術(shù)創(chuàng)新上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界紡機(jī)強(qiáng)國,特別是在機(jī)電一體化方面的自動化、連續(xù)化、高速化、智能化水平還有很大差距,在新材料、新工藝、新的制造技術(shù)方面落后很多。紡織印染設(shè)備上應(yīng)用交流伺服技術(shù)是為了提高設(shè)備的性能,滿足高精度控制的要求,目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自動調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備都應(yīng)用了交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品。綜上所述,交流伺服運(yùn)動控制相關(guān)產(chǎn)品雖沒有得到普遍應(yīng)用,大量低精度、低效率的運(yùn)動控制方式依然存在,例如機(jī)械凸輪、同步帶、同步軸等在食品包裝、印刷造紙、橡膠機(jī)械等行業(yè)大量存在。但是存在問題越多,改進(jìn)機(jī)會也就越大,交流伺服的市場空間越廣。因此,我國的交流伺服運(yùn)動控制產(chǎn)品將與我國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)大國的過程中同步成長。
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