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简介:
    能完成各种精密运动的位移台或转台是光学系统重要的组成部分。在长期的光学系统设计工作中我公司的设计人员积累了丰富的经验。我公司的机械设计全部采用3维计算机软件进行,设计出的产品符合人类审美标准。
    电移台全称叫电控位移台,因其高精度、快速度、大承载、行程大、自动化而广泛应用于自动计量检测仪器设备、工业自动化等领域;以及实现人员不方便到达的环境下的自动位移控制。
    电控位移系统基本由三部分组成:位移台;驱动电机;开环或闭环控制器。驱动电机及控制器控制电控位移台运动及控制运动的精度。位移台为精密机械结构,负责承重,要求稳定,坚固,小巧。
电动及手动的机械位移平台的种类

位移台的分类

手动位移台

平移位移台

转动位移台

组合位移台

微调位移台

电动位移台

开环控制

平移位移台

转动位移台

组合位移台

微调位移台

凸轮曲线调整位移台

闭环控制

平移位移台

转动位移台

组合位移台

微调位移台

凸轮曲线调整位移台

备注:凸轮曲线调整位移台,主要用于精密的协调两个运动,按预先设计好的运动曲线运动。
 
开环和闭环运动控制的实现
   开环运动的精度由步进电机的步距及机械位移台的精度决定,它的优点是体积小,成本低,结构简洁。但不能保证没有失步现象。
   闭环运动的精度由位置传感器决定,常用的位置传感器有旋转码盘,光栅尺,磁栅尺,光电位置开关。精度最高可达微米级。
   我公司成功的设计过多种开环或闭环的电路控制系统,成功的应用在航空,航海,及车载设备上,均达到了理想的效果。
电动位移平台的机械部件组成
   电动位移平台的 机械部件主要由减速齿轮(减速器),传递螺杆,滑动导轨,旋转台和载物台等机构组成。下面分别予以介绍:
   减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将马达的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。我们一般使用瑞士生产的减速器保证产品的质量。
   传动螺杆的作用是把从电机和减速箱产生的转动变成直线运动,并推动移动台。传动螺杆目前多采用滚珠螺杆或研磨丝杠。滚珠螺杆与螺母之间通过钢珠形成滚动摩擦,运动平稳,传动效率高,易实现高速运行,并且可以通过改变钢珠直径或采用双螺母有效解决轴向间隙,但小导程制作困难,不利于提高分辨率。研磨丝杠与螺母为滑动摩擦,效率低,速度慢,但小导程可带来高分辨率。螺杆品质对定位精度,轴向间隙,速度,分辨率影响最大。
   对电控平移台运动平稳性,承载大小影响最大的是导轨品质。导轨是可承受、固定、引导移动装置或设备并减少其摩擦的一种装置。滑动导轨型式主要有燕尾式、线性轴承、线性滑轨。采用直线轴承主要是为了减少摩擦阻力。
   旋转台核心技术是轴系设计。合理的结构,优良的材质,精密的加工是保证转动时无晃动,偏摆,空回,噪音;定位精度高;承载大;速度快;寿命长的关键因素,并可保证灵活的整体结构如外形尺寸,形状,中心孔等。
   旋转台另一关键部件是起传动作用的蜗轮蜗杆结构。国内外大多数旋转台均采用蜗轮蜗杆传动,但其品质的优劣直接影响定位精度,空回,速度,分辨率和寿命。
   载物台的作用是安装和固定被移动设备,要求安装螺纹孔与设备上的安装孔位置对应。
   机械设计的关键是和谐,尤其是精密机械更是如此,在小处要精致和坚固并重。在整体上各种不同的结构完美的配合在一起才能组成完美的位移平台。
电动位移平台的运动及控制部件组成
   电动位移平台的运动及控制部分主要由电机,位置传感器,电机控制电路,基于Windows操作系统的控制软件几部分组成,下面分别进行介绍:
   电机是电动位移平台中的运动执行器件,精密电控位移平台中常用的电机种类有步进电机、带减速器的直流伺服电机、****舵机。下面分别对其进行介绍:
   步进电机是开环式运动控制的首选电机,行程可以通过步数来控制。优点没有累计误差;缺点某些情况下可能出现缺步现象。
   带减速器的直流伺服电机是闭环运动控制系统中常用的电机,能提供强大的扭矩输出,能量转化效率比步进电机高,如果要构成闭环控制必须配合位置传感器,如在电机的转轴上加装码盘传感器,或在运动的行程上加装光栅尺或磁栅尺。减速器的主要作用是提高输出力矩。
   ****舵机是有****电机和电阻位置传感器合在一起构成的电动元件。优点是体积小使用方便,缺点是不能提供连续转动。
   电机控制电路是构成运动控制的核心,一般需根据具体情况专门设计和制作。市面上现成的产品功能简单,体积太大。它的主要功能有两点,⑴从位置传感器获得位置信息,驱动电机运动到指定位置⑵通过RS485/RS422总线接收并完成外界的命令,同时将系统的状态通知外界。
   基于Windows操作系统的控制软件的作用是从计算机上用图形化的界面,通过RS485/RS422总线给电机控制电路发送运动命令,并把从电机控制电路得到的相应信息用图形的方式显示并记录。
   我们公司的电子工程师成功的设计和制造了多种运动控制系统,其中有开环也有闭环的,说句老实话,我们是这方面的专家。欢迎与各界朋友在电动精密机械移动平台进行合作。
复杂运动的实现
   用凸轮曲线控制协调两个相关的运动,典型运用场合,在变焦光学系统中使两个透镜组同时运动到确定的位置。在国内我们是少数几家能设计和生产这种设备的单位。
   另外可以用若干个平移台和转动太配合工作实现3维的复杂运动。在此不作详述。有需求的朋友可以和我们联系。
 
 
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