行内人都知道,凸轮分割器所实现是固定工位的间歇传动,而伺服电机却可以按实际的使用需求,实现任意点停止的定位,那么为什么却偏爱于凸轮分割器呢,想要了解这个问题,需要弄懂分割器与伺服电机的区别。
凸轮分割器,也叫间歇分割器。它是一种高精度的回转装置,有较高的回转重复定位精度,它的结构包含入力凸轮、出力转塔,箱体等结构,运动的原理,是在驱动源的作用下,由入力凸轮机构带动出力转塔,实现分度运动,由于凸轮的结构表面主要是较复杂的正弦加工曲面,当它与转塔的滚子凸轮接触后,实现了动停的机械动作。所以说,分割器所实现的间歇运动完全是由机械完成的,它的稳定性是其它任何非机械的设备所不及的。
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。直流伺服需要电刷换向,使用的速度受限制,具有附加阻力,易产生磨损微料,而交流伺服控制较复杂,驱动器参数需要现场调整 PID 参数,电子线路较复杂。
分割器与伺服从扭矩上看,凸轮分割器要大于伺服电机,当然,在不需要大扭矩及较高精度的情况下,还是伺服占据一定的优势。成本方面伺服的要高于伺服电机,使用的稳定性上,凸轮分割器要好于伺服电机,具体的使用,要看自动化系统的实际选型需求,当然,有部分有经验的会取分割器与伺服电机之所长,由伺服电机来带自动分割器,主要是要应用了分割器的高速稳定性和伺服的精准定位。
分割器的感应开关是自动化传动中不可缺少的部件,大部分应用中都是由感应开关将运转信号传递给PLC控制系统,再由PLC系统发出相关指令。那么,分割器用到的感应器是怎样接线的呢?
分割器中用到的感应开关又称之为光电传感器,可以分为二线制(2根信号输出线),三线制(3根信号输出线),四线制(4根信号输出线),五线制(5根信号输出线),另外,感应器按输出型号分类有PNP型、NPN型,按功能分类为电容式、光电感式、霍尔式等。凸轮分割器一般使用的是光电感式。分割器中光电感应器与PLC的连接方法如下:二线制(即只有2根线)一般接法:一根接PLC输入的COM端,另一根接PLC输入端。三线制(即有3根线)一般接法:棕色接+24V、蓝色接-24V(即0V)、黑色接PLC的输入端(特别要注意是输出型PNP还是NPN,PNP输出是+24V,当然NPN是-24V即0V)。四线制(即有4根线)一般接法:棕色接+24V、蓝色接-24V(即0V)、黑色是常开点、白色是常闭点(同样特别要注意是输出型PNP还是NPN)。五线制(即有5根线)一般接法:棕色接+24V、蓝色接-24V(即0V)、一根接COM端、另2根接常开和常闭点(相当于一个开关的3个触点)。
自动化机械中与分割器安装的还有一些接近开关,所谓的接近开关,就是有物体接近的时候,开关自动接通,或者切断,以此来实现自动控制的功能,各种机械设备,机床,工控,数控,生产线等等设备都会使用到这种装置,分割器上用到的是无源接近开关,这种开关不需要电源,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合,这种开关的特点是,不需要电源,非接触式,免维护。接近式开关的接线图也很简单,如下图
如上图中的个,npn型,电源的正板接红线,负极接蓝线。被控制设备(一般控制继电器)一端接正极,一端接黄线。其余的均可参考相关的电路进行正确连接。
使用凸轮分割器往往会对机械本身造成不同程度的磨损状况,那么怎样才能减少对机械产生的磨损呢?
机械出现磨损的主要原因就是接触应力比较大。机械和其滚子之间的接触应力可以看作是半径分别等于分割机构触处的曲率半径以及滚子半径的两圆柱面接触时的压应力,也可以使用赫芝公式进行计算,得出压应力。另外促使机械磨损的原因还有它的载荷特性、材料的腐蚀性、滑动性、几何参数、作用材料、材料表面粗糙度、润滑效果,卡机,撞机以及具体加工情况等。其中的润滑效果和材料的选择对机械的磨损寿命影响大。
所以为了减小机械的磨损和增加其使用寿命,应该除了机械限制机械的接触应力外还要采取一些表面化学热处理以及低载跑合等相关措施,来提高材料的表面硬度。
大家在使用凸轮分割器时除了注意润滑外,应随时检查,避免出错卡机、撞机,这样会大大的缩短使用寿命!
为了能够使凸轮分割器在工作的时候更好地发挥出它的作用,在使用之前除了进行必要的检查以外,也要对这种设备进行一定的前期准备工作,比如在给这种工业生产设备进行检查的时候,/好是对一些需要摩擦的机械部位添加润滑剂,以减少零部件之间的摩擦。
凸轮分割器是一种高精密的产品,在使用过程中,必须要做好产品的使用维护,并且做好周期性的点检工作,以确保设备的正常运行,同时,在使用过程中,出现异常情况时,必须由人员进行设备的检查和维护,情况需要对设备进行拆解时,建议由产品的生产厂家安排的人员进行 拆解,因为凸轮分割器产品在出厂前,已经对相关的技术参数进行了的调整.除了要给必要的部位加入润滑剂,还要在使用凸轮分割器之前将该产品上的所有的灰尘清理干净,并且对于轴承滚子等这些重要的部位一定要仔细的检查,如果发现任何的问题,如果发现有任何的情况应该要及时的更换,这里提醒大家这种工业设备的润滑剂这是润滑油。