一、伺服传动系统设计主要过程

       包括开环伺服传动系统设计和闭环伺服传动系统设计，重点介绍前者系统方案确定

       典型的开环控制位置伺服系统是数控机床的伺服进给系统、数控x、y工作台、机器人的关节移动等。

执行元件的选择：

       开环伺服系统中可以采用步进电机、液压伺服阀控制的液压马达和液压缸、气压伺服阀控制的气压马达和气压缸等作为执行元件，其中步进电机应用*广泛，当负载能力不够时，考虑后者。总之，要考虑负载能力、调速范围、体积、成本等因素。

传动机构方案的选择：

       传动机构实质上是执行元件和执行机构之间的一个机械接口，用于对运动和力进行变换和传递，伺服系统中执行元件以输出转速和转矩为主，而执行机构多为直线运动或旋转运动，将旋转运动转换为直线运动的传动机构有:齿轮齿条传动、丝杠螺母传动、同步齿型带传动、直线电机传动。

步进电机与丝杠螺母间的运动传递可能有多种形式:

       通过联轴器直接相连:结构简单，可获得高速，对电机负载能力要求较高

       通过减速器传动丝杠:减速器作用是配凑脉冲当量、转矩放大、惯量匹配等

       采用同步齿型带传动丝杠:中心距较大

       执行机构方案的选择

       执行机构是伺服系统中的被控对象，是进行实际操作的机构，执行机构中一般含有导向机构，执行机构方案的选择主要是指导向机构的选择，即

       开环伺服机械系统误差分析

误差来源：

       ■步进电机:步进电机的步距误差，一般在土15' 左右，突然启动时有滞后，停止时有超前，从整个系统的误差看，这一误差较小， 通常忽略不计;

       ■齿轮传动:齿轮副的传动误差和间隙会对系统造成误差;滚珠丝杠副传动:滚珠丝杠副的轴向间隙产生误差，而且由于综合拉压刚度不足，会产生传动误差;

       ■其它传动装置:联轴器、齿型带传动和谐波齿轮传动等都会对系统造成传动误差。

误差校正：

       1、机械校正:提高机械装置自身的精度，减少误差，如消隙、减少等效转作为世界机器人四大家族之一，安川擅长运动控制技术的开发，且拥有世界**的伺服驱动产品，相继推出了六轴工业机器人、协作机器人和并联机器人。其中，安川的六轴机器人已经广泛应用于汽车、电子和金属加工领域，并获了中国市场的认可。动惯量、提高传动刚度、提高固有频率等;

       2、电子校正:

       反向死区补偿:利用反向死区补偿电路调整拨码开关进行补偿，补偿电路

       电路具有自动判断方向的改变，并在反向时发出补偿命令的功能，补偿脉冲可以达到几百个。

       例:测量得到的反向死区误差为0.016mm,系统的脉冲当量为0.005mm/ pul se,试问拨码开关应预置到哪一档才 能实现死区的补偿?　安川码垛机器人木板上的工件符合木板要求的一层工件，木板和工件向前移动到木板垂直面。当上部杠杆下降，另一侧位置杠杆开始夹紧时，板将复位。每个工件下降到木板平面，木板平面距离木板底部10毫米，木板下降到一个工件高度。往返，直到残板堆栈达到设置要求。帕莱泰京机器人配备了特殊定制设计的多功能履带式，无论箱子大小或重量如何，机器人都可以使用真空吸盘牢牢抓住箱子并传输。

       拨安川机器人焊枪使用注意事项：1、必须进行示教作业在机器人进行自动焊接前，操作人员必须示教机器人焊枪的轨迹和设定焊接条件等。由于必须示教，所以机器人不面向多品种少量生产的产品焊接。2、必须确保工件的精度机器人没有眼睛，只能重复相同的动作。机器人轨迹精度为±0.1mm，以此精度重复相同的动作。焊接偏差大于焊丝半径时，有可能焊接不好，所以工件精度应保持在焊丝半径之内。3、焊接条件的设定取决于示教作业人员的技术水平码开关应预置到3档，消除误差为3*0. 005=0. 015mm

       数字仿真误差校正:预先将误差的数学模型输入计算机，计算机一边输出工作指令，一方面计算误差，输出校正指令，形成附加运动，用以校正位移误差。(安川机器人)

（图片来源于网络）

二、PLC是怎么控制伺服电机的？

       首先要清楚伺服电机的用途，相对于普通的电机来说，伺服电机主要用于**定位，因此大家通常所说的控制伺服，其实就是对伺服电机的位置控制。其实，伺服电机还用另外两种工作模式，那就是速度控制和转矩控制，不过应用比较少而已。速度控制一般都是有变频器实现，用伺服电机做速度控制，一般是用于快速加减速或是速度精准控制的场合，因为相对于变频器，伺服电机可以在几毫米内达到几千转，由于伺服都是闭环的，速度非常稳定。转矩控制主要是 控制伺服电机的输出转矩，同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制，可以把伺服驱动器当成变频器，一般都是用模拟量控制。

       伺服电机*主要的应用还是定位控制，位置控制有两个物理量需要控制，那就是速度和位置，确切的说，就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方，并准确的停下。

       伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。比如，我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果PLC在一分钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈，如果在一秒钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。

导致后期会遇到很多的问题。今天在这里说了以后就要明白的。汽车产业的变革，往往能引发人类生产方式的变革。福特的流水线模式不仅开启了美国汽车纵横全球的时代，更改变了以往产业工人按件计工资的管理体系——不同工序有了相应的作业节拍，工人包装种类、工厂环境、客户要求等包装工厂难以啃的骨头，换扶手有很多原因。为了克服这些困难，码垛装置的各个方面都在改进，从机械臂到软件操作。市场上对灵活性的需求不断增加，这种趋势影响着包装的很多方面，生产线的后面也不例外。零售客户，特别是沃尔玛等有影响力的大型超市，往往需要定制随机调色板，但每个调色板都需要定制，调色板的形式偶尔会重复。而且，这种随机盘子的生产比较困难。变成了产线上的“机器”，生产效率远超传统计件工作法；丰田的精益生产方式，则将库存控制、生产计划等纳入管理体系，让生产节奏贴合销售节奏，解决汽车库存管理成本高的痛点，日本汽车自然价格更优，在市场上无往不利。

安川喷涂机器人涂装效率、涂着效率和涂装有效率涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transfer efficency简称TE）或涂料利用率。涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。

在高温条件下，应选用粘度较大、闪点较高、油性好以及氧化安定性好的润滑油或用热安定性好安川喷涂机器人旋杯转速会对膜厚有影响。当转速过低会导致涂膜粗糙；喷涂机器人而雾化过细会导致漆雾损失（引起过喷），使涂膜厚度有波动；同时当雾化超细时，则对喷漆室内任何气流均十分敏感。旋杯的过高转速除引起过喷外，还会导致透平轴承的过量磨损，增加清晰用压缩空气的消耗和降低涂膜所含溶剂量。喷涂机 器人*佳的旋杯转速可按所用涂料的流率特性而定，因而对于表面张力打的水性涂料、高黏度的双组分涂料的旋杯转速比普通溶剂型涂料的要高。喷涂机器人一般情况下，空载旋杯转速为6X10^4r/min，负载时设定的转速范围为（1.0~4.2）X10^4r/min误差±500r/min。的基础油和稠化剂（锂皂、负荷钙皂、负荷铝皂等）制成的滴点较高的润滑脂。在低温条件下，应选用粘度较小，凝点低的润滑油或用这种油制成的低温性能较好的润滑脂。温度变化大的摩擦部位，应选用粘温性能较好的润滑油或使用温度范围较宽的润滑脂（如通用锂基脂）。

       所以，PLC是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的，用物理方式发送脉冲，也就是使用PLC的晶体管输出是*常用的方式，一般是低端PLC采用这种方式。而中高端PLC是通过通讯的方式把脉冲的个数和频率传递给伺服驱动器。比如：Profibus-DP CANopen、MECHATROLINK现代社会的供给需求对生产力的要求越来越高，工厂对于人力成本方面的问题也一直难以攻克，尤其对于工作人员的管理和安全保障是很难办的问题。对于一些会产生有毒有害气体粉尘或是有些爆炸和触电风险的工作场合，安川机器人中的机械臂凭借着良好的仿生学结构可以代替人手完成几乎全部的动作。为了适应大规模的批量生产，零散的机械臂逐渐发展组合成完整的生产流水线，工人只需要进行简单的操作和分拣包装，其余的工作全部都由生产流水线自动完成。-II、EtherCAT等等。

       这两种方式只是实现的渠道不一样，实质是一样的，对我们编程来说，也是一样的。这也就是我想跟大家说的，要学习原理，触类旁通，而不是为了学习而学我们应该承认，安川焊接机器人在可靠性上和控制水平与国外公司还有一定差距。国外工业机器人经历了30多年的发展，是一种非常成熟的工业产品，在实际生产中不断改进和提高，而我国处于单件小批量生产的状态。国内机器人厂商处于起步阶段，需要政府政策和资金的支持。安川焊接机器人是机电一体的高科技产品，仅仅依靠企业自身的能力是不够的。需要政府给予使用国产机器人系统的机器人制造商和企业一定的政策和资金支持，以加快安川焊接机器人在中国的发展。习。

       对于程序编写，这个差别很大，日系PLC是采用指令的方式，而欧系PLC是采用功能块的形式。但实质是一样的，比如要控制伺服走一个定位，我们就需要控制PLC的输出通道，脉冲数，脉冲频率，安川喷涂机器人涂装效率、涂着效率和涂装有效率涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transfer efficency简称TE）或涂料利用率。涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。加减速时间，以及需要知道伺服驱动器什么时我们也都知道我国对安川搬运机器人需求将快速增长，这是因为有了他们的话就可以让工人不再需要亲力危险工作，从长远看还能够节约成本。所以说受到了各大行业的青睐。这款安川搬运机器人已经应用在不同的地方了。而且在饮料、食品、肥料、太阳能、炼瓦等各种领域中都有非常可观的。所以说从现在的情况来看的话，我国的机器人需求大幅增长。虽然说它的优点还是比较多的，但是在操作的时候也依然有很多要注意的事项。关于这些也是要和大家说清楚的。在操作安川搬运机器人之前一定要注意检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，在这里要留意的还是切勿开机。之前就有很多用户并不是很了解。导致后期会遇到很多的问题。今天在这里说了以后就要明白的。候定位完成，是否碰到限位等等。无论哪种PLC，无非就是对这几个物理量的控制和运动参数的读取，只是不同PLC实现方法不一样。

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