เซอร์โวและสต็อปเปอร์มอเตอร์ในระบบขันสกรู<\/h1>
ระบบขันสกรูในอุตสาหกรรมอัตโนมัติยุคใหม่มีบทบาทสำคัญต่อการรับประกันคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตอุปกรณ์ การเลือกมอเตอร์เซอร์โวกับสต็อปเปอร์มอเตอร์ส่งผลให้ลักษณะการทำงานต่างต่างกันไป บทความนี้จะกล่าวถึงความแตกต่างหลักๆในเรื่องหลักการทำงานทางกล การควบคุมความแม่นยำ พลังงาน และความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการผลิตที่ต่างกัน<\/p>
หลักการทางกลที่ใช้งาน<\/h2>
เซอร์โวมอเตอร์ใช้ระบบควบคุมปิดแบบใช้ตัววัดมุม (Encoder) Feedback เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงของตำแหน่งแบบเวลาจริง ระบบสามารถปรับแรงบิดและรอบเครื่องแบบอัตโนมัติขณะรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณควบคุม การออกแบบมีจุดเด่นที่ความาแม่นยำในการเคลื่อนที่เชิงมุมและความตอบสนองขณะเปลี่ยนแปลง<\/b> ทำให้เป็นที่นิยมในงานเคลื่อนที่ซับซ้อน<\/p>
สต็อปเปอร์มอเตอร์ใช้การเคลื่อนที่แบบแบ่งระดับมุม โดยควบคุมสนามแม่เหล็กแบบดิจิทัล โดยทั่วไปจะมีค่ามุมต่อระดับ 1.8°หรือ 0.9° แต่จำเป็นต้องมีการปรับตั้งเพื่อป้องกันการสูญเสียขั้นในการรับน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สต็อปเปอร์มั่นคงในการล็อคตำแหน่งแบบกินไฟต่ำ<\/i> ขณะควบคุมตำแหน่งกรอบเปรียบเทียบและความสมเหตุทางพลังงานในสถานการณ์เฉพาะ<\/p>
ลักษณะความแม่นยำและการรับน้ำหนัก<\/h2>
เทียบแรงบิด สต็อปเปอร์มีข้อเด่นเรื่องแรงบิดเริ่มต้นที่สูงในช่วง 0-500 RPM ซึ่งเหมาะสำหรับงานประกอบเครื่องฉีดพลาสติก อย่างไรก็ตาม เซอร์โวมอเตอร์กำลังส่งต่อความเที่ยงตรงในการวางตำแหน่ง ±0.02mm ที่รักษาแรงบิดสม่ำเสมอจนถึง 3000 RPM ซึ่งจำเป็นต่อการเสียบชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เร็ว<\/p>
ความต่างในการควบคุมความเร็วชัดเจน: เซอร์โวระบบทำ FluX Vector Control ได้ละเอียด 0.01RPM/s<\/b> สำหรับการเร่งแบบลื่นไหลเหมาะกับการประกอบอุปกรณ์อากาศยานที่ละเอียดอ่อน ในทางกลับกันสต็อปเปอร์แสดงผล Torqueripple ที่ระดับ 800RPM ตามResonanceตัวอักษร<\/p>
ประสิทธิภาพทางพลังงานและอุณหภูมิ<\/h2>
เกณฑ์การใช้พลังงานแสดงจุดแตกต่างทางกลยุทธ์: เซอร์โวมีประสิทธิภาพ 85-90% จากอัลกอริธึมควบคุมสนามแม่เหล็ก ในขณะที่สต็อปเปอร์จำเป็นต้องใช้กระแสไฟเต็มที่เพียงเพื่อล็อกตำแหน่ง ทำให้สูงขึ้น 15-20°C เมื่อเทียบกับระบบเซอร์โวในระดับแรงบิดใกล้เคียงกัน<\/p>
ความต้องการจัดการความร้อนต่างกันอย่างเด่นชัด เซอร์โวที่ติดตั้ง Encoder สัมบูรณ์เฉพาะจะเกิดความร้อนเพิ่ม 2-3°C ทุก10นาที ในขณะที่ สต็อปเปอร์ต้องติดตั้งพัดลมระบายความร้อนเมื่อ T>=10W<\/span> ประเด็นนี้มีความสำคัญในแขนหุ่นยนต์แบบ3ตัวข้อต่อที่ต้องการทรงเล็กและระบายความร้อนได้ดี<\/p>
เสียงและการสั่นสะเทือน<\/h2>
ผลทดสอบด้านเสียงแสดงความแตกต่างชัดเจน เซอร์โวมอเตอร์กำเนิดเสียงแค่ 52dB ที่ 2000 RPM เมื่อใช้การส่งสัญญาณแบบ Sinusoidal ในขณะที่สต็อปเปอร์มีเสียงระดับ 65-70dB ตลอดช่วงงาน จึงทำให้เซอร์โวน่าใช้ในอุตสาหกรรมผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ไวต่อเสียง<\/p>
จุดขาดของการสั่นสะเทือนคล้ายกัน สต็อปเปอร์แสดงผลสั่นสะเทือน 0.6-0.8mm ใน quarter stepping ในขณะที่ระบบเซอร์โวสามารถลดลงมาเป็น 0.05-0.1mm ผ่านอัลกอริธึมควบคุมน้ำหนักอิเนอร์เชีย ข้อตรวจจับที่ต้องการสภาพแวดล้อมนิ่งเป็นพิเศษเหมาะกับ.base ของเซอร์โว<\/p>
การนำระบบต่างๆมารวมกัน<\/h2>
ความซับซ้อนของระบบควบคุมแตกต่างกัน ระบบควบคุมสต็อปเปอร์ทำงานร่วมกับ Pulse/Direction จาก PLC ได้ที่ระดับ 5V TTL ในขณะที่ระบบเซอร์โวต้องการปรับ PID parameter และมักต้องการ interface EtherCAT พื้นที่ตู้ควบคุมก็ต่างกัน ตัว Drive เซอร์โวทันสมัยกับ Amplifier รวมใช้พื้นที่ลดลง 40% ต่อแกน<\/p>
มาตรฐานความปลอดภัยก็มีแนวโน้มเฉพาะ ฐานเซอร์โวส่วนมากผ่านฟังก์ชั่นความปลอดภัยจาก feedback Encoder เป็นสำคัญ ซึ่งจำเป็นต่อสายประกอบอุตสาหกรรมรถยนต์ ส่วนสต็อปเปอร์กับความมั่นคงของตำแหน่ง มักเพียงพอสำหรับงานเครื่องบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ต้องการอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติม<\/p>
ปรับปรุงประสิทธิภาพ<\/h2>
ผลคำนวณผลผลทางเครื่องประกอบชิ้นส่วนสมาร์ทโฟน เซอร์โวมอเตอร์เพิ่งระดับการเคลื่อนที่เร็วขึ้น 30% ด้วยค่าเร่งเกิน 10000RPM/s แต่ระบบสต็อปเปอร์ในไลน์ผลิต PCB มีค่าบำรุงรักษาลดลง 25% เพราะออกแบบไม่ใช้Brush และไม่มีปัญหาการสึกหรอของ Bearing<\/p>
การทดสอบตอบสนอง E-Stop เซอร์โวปิดตัวใน 12ms ส่วนสต็อปเปอร์ใช้ 45ms กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับชิ้นงานขนาดใหญ่ โดยความมั่นใจตำแหน่งขณะไฟดับเป็นสิ่งจำเป็นควรมี<\/p>
เลือกขับที่เหมาะสมต่อระบบ<\/h2>
เวลาออกแบบระบบขันสกรู ควรพิจารณาปัจจัยที่หลากหลาย: ความแม่นยำที่ต้องการ รอบสูงสุด โครงสร้างการควบคุม พารามิเตอร์สิ่งแวดล้อม และต้นทุนตลอดวงจรอายุการใช้งาน ขณะที่ฐานเซอร์โวเหมาะกับการตรวจภาพอัตโนมัติที่ต้องการวัสดุระดับMicron สต็อปเปอร์มีข้อได้เปรียบในงานป้อนสกรูที่ต้องการ Torque-to-Cost Ratio<\/p>
เช่น เครื่องฉีดพลาสติกที่ใช้สกรูระยะ Pitch 12mm อาจเลือกใช้เซอร์โวที่กำลัง Torque 1.2Nm กับความสามารถ overload ขณะที่ระบบที่ต้องการ Torque ขั้นต่ำ 4.5Nm อาจใช้ระบบ Microstepping พร้อม Reducer ที่ออกแบบเป็นพิเศษ การเข้าใจการแตกต่างทางเทคนิคนี้เปิดช่องทางปรับระบบงาน<\/mark> ให้เหมาะสมกับความต้องการการผลิตจริง<\/p>
<\/div>