Bewegingscontroller
Motion controllers zijn speciale apparaten die de werkingsmodi van de motor regelen. Met andere woorden, het is het brein van elk motion control systeem. Als zodanig is het de taak van de controller om de motor te vertellen wat hij moet doen op basis van de gewenste productie-uitkomst. In feite bevat een motion controller de bewegingsprofielen en de doelposities voor de toepassing, en creëert de trajecten die de motor moet uitvoeren om aan de opdrachten te voldoen. Motion control is vaak een gesloten circuit, dus controllers bewaken het werkelijke pad en corrigeren positionerings- of snelheidsfouten.
Voordelen van bewegingscontroller
Vereenvoudigde installatie
Een van de belangrijkste voordelen van motion control stages met ingebouwde controllers is het vereenvoudigde installatieproces. Bij het gebruik van externe controllers moet u vaak omgaan met extra kabels, connectoren en voedingen. Geïntegreerde controllers daarentegen elimineren de noodzaak voor deze extra componenten, waardoor het installatieproces wordt gestroomlijnd. Deze eenvoud bespaart niet alleen tijd, maar vermindert ook de kans op kabelwarboel en bijbehorende complicaties.
Ruimte-efficiëntie
Efficiënt gebruik van ruimte is cruciaal in laboratoria en industriële omgevingen. Externe controllers kunnen waardevolle werkruimte innemen, terwijl motion control stages met ingebouwde controllers zijn ontworpen om compact en ruimtebesparend te zijn. Geïntegreerde controllers minimaliseren de voetafdruk van het gehele motion control systeem, wat zorgt voor efficiënter gebruik van het beschikbare gebied.
Verbeterde draagbaarheid
Ingebouwde controllers maken motion control stages draagbaarder en veelzijdiger. Externe controllers kunnen extra stroombronnen nodig hebben en hebben hun eigen fysieke afmetingen, waardoor ze minder geschikt zijn voor toepassingen waarbij de stage van de ene naar de andere locatie moet worden verplaatst. Geïntegreerde controllers stellen gebruikers in staat om de motion control stage te vervoeren zonder het gedoe van het dragen van aparte controller-eenheden, waardoor ze ideaal zijn voor veldtoepassingen of situaties waarin mobiliteit essentieel is.
Precisie en nauwkeurigheid
Precisie en nauwkeurigheid zijn van het grootste belang bij motion control-toepassingen. Geïntegreerde controllers zijn geoptimaliseerd voor de specifieke fase die ze besturen, wat zorgt voor naadloze coördinatie en verbeterde nauwkeurigheid. De eliminatie van kabelgeïnduceerde signaalinterferentie en de gestroomlijnde communicatie tussen de controller en de fase resulteren in nauwkeurige positionering en motion control.
Waarom voor ons kiezen
Beroepsteam
Wij zijn gespecialiseerd in de toepassing van 3D laserlasvolgsensoren als kern, het bedrijf biedt klanten 3D-sensoren, automatische systemen die zijn vrijgesteld van programmering, lasrobots en voltooide oplossingen voor het lassen van gespecialiseerde machinesystemen. We richten ons op het verbeteren van onze eigen R&D- en innovatiemogelijkheden, bezitten unieke en innovatieve ideeën op het gebied van optica, elektronische hardware en algoritmen, en streven ernaar om optimale oplossingen te ontwerpen voor complexe lasbewerkingen.
Geavanceerde apparatuur
Ons bedrijf heeft geavanceerde productieapparatuur geïntroduceerd in binnen- en buitenland, waaronder debuggingmachines, productiegereedschappen, enz., die het gehele productieproces kunnen voltooien, van de verwerking van grondstoffen tot de assemblage van producten.
Ons certificaat
Er is een compleet kwaliteitscontrolesysteem opgezet met de ISO9001-certificering en CE-certificering.
Productiemarkt
Onze producten ondersteunen wereldwijde verzending en het logistieke systeem is compleet, dus onze klanten zijn overal ter wereld. De producten worden niet alleen binnenlands en internationaal geëxporteerd, maar ook naar meerdere regio's zoals Europa, Amerika, Afrika en Zuid-Amerika, en verdienen unanieme erkenning van binnenlandse en buitenlandse gebruikers.
Inleiding tot het volgen van bewegingsmethoden in bewegingscontrollers
Inertiële bewegingssensoren
Inertial Measurement Units (IMU's) worden gebruikt om de snelheid van verandering in rotatie te detecteren met behulp van gyroscopen en verandering in snelheid met behulp van accelerometers. Deze worden vaak samen op hetzelfde geïntegreerde circuit aangetroffen en kunnen samen worden gebruikt om zes vrijheidsgraden (6DOF) tracking te bieden.
Camera's
Beeldsensoren worden gebruikt in combinatie met computer vision en worden op locaties geplaatst zoals op draagbare of gedragen apparaten of in de omgeving om de relatieve locaties van andere apparaten en de omgeving te detecteren, of om de bewegingen van een of alle delen van het lichaam van een gebruiker te detecteren. Ze kunnen worden gebruikt in combinatie met gepaarde lichtzenders die direct worden gevolgd wanneer ze door de camera worden gezien, of indirect via reflecties van infraroodlicht.
Magnetometer
Een magneetveldsensor in een apparaat kan worden gebruikt om de richting van het aardmagnetisch veld of de richting naar een nabijgelegen basisstation te detecteren.
Mechanisch
Mechanische detectiemethoden met behulp van potentiometers, Hall-effectsensoren en incrementele encoders zijn historisch gezien gebruikt als basis voor bewegingsregistratie, maar ze zijn sindsdien grotendeels vervangen voor dat doel door MEMS en andere typen geïntegreerde circuittechnologieën. Deze sensoren worden gebruikt om mechanische verbindingen te volgen tussen een besturingselement en een statisch object zoals een arcadekast.
PLC-gebaseerde bewegingscontrollers gebruiken doorgaans een digitaal uitvoerapparaat, zoals een tellermodule, dat zich in het PLC-systeem bevindt om commandosignalen naar een motoraandrijving te genereren. Ze worden doorgaans gekozen wanneer eenvoudige, goedkope bewegingsbesturing vereist is, maar zijn doorgaans beperkt tot een paar assen en hebben beperkte coördinatiemogelijkheden.
PC-gebaseerde bewegingscontrollers bestaan doorgaans uit speciale hardware die wordt aangestuurd door een realtime besturingssysteem. Ze gebruiken standaard computerbussen zoals PCI, Ethernet, Serieel, USB en andere voor communicatie tussen de bewegingscontroller en het hostsysteem. PC-gebaseerde controllers genereren een ±10V analoge uitgangsspanningsopdracht voor servobesturing en digitale opdrachtsignalen, algemeen bekend als stap en richting, voor stappenmotorbesturing. PC-gebaseerde bewegingscontrollers worden doorgaans gebruikt wanneer een hoog aantal assen en/of strakke coördinatie vereist is.
Een veldbus is een industrieel computernetwerksysteem dat wordt gebruikt voor realtime gedistribueerde besturing van industriële machines. Programmeerbare veldbuscontrollers worden doorgaans gebruikt om meerdere apparaten binnen een productie-installatie te verbinden. De vier basisveldbusnetwerken zijn: sensorbusnetwerken, apparaatbusnetwerken, besturingsbusnetwerken en enterprisebusnetwerken. Veldbusnetwerken maken daisy-chain, ster-, ring-, tak- en boomnetwerktopologieën mogelijk.
Een op een veldbus gebaseerde bewegingscontrollertopologie bestaat uit een communicatie-interfaceapparaat en intelligente aandrijving(en). Het communicatie-interfaceapparaat bevindt zich doorgaans in een PLC- of pc-systeem en is verbonden met een of meerdere intelligente aandrijvingen. De aandrijvingen bevatten alle functionaliteit van de bewegingscontroller en functioneren als een compleet enkelvoudig assig systeem. Vaak kunnen de aandrijvingen in serie worden geschakeld met andere intelligente aandrijvingen op dezelfde veldbus. De voordelen omvatten alle digitale communicatie, gedetailleerde diagnostiek, minder bekabeling, een hoog aantal assen en een korte bedradingsafstand tussen de aandrijving en de motor.
Inleiding tot het Motion Control-systeem van Motion Controller
Servo-aandrijving
In industriële processen wordt een bewegingsregelsysteem gebruikt om een bepaalde last op een gecontroleerde manier te verplaatsen. Pneumatische, hydraulische of elektromechanische actuatortechnologie kan in deze systemen worden gebruikt. Het type actuator, een apparaat dat de energie levert om de last te verplaatsen, wordt gekozen op basis van vermogen, snelheid, nauwkeurigheid en kostenoverwegingen. In een elektromechanisch systeem wordt een motor gebruikt als actuator, die vermogen produceert door interactie met elektromagnetische velden. Deze motoren kunnen in een roterende of lineaire configuratie bewegen.
Open lus en gesloten lus
Motion Control Systems worden ingedeeld in twee hoofdtypen, Open Loop en Closed Loop Systems. Een open-loop systeem werkt op tijdsafhankelijke inputs en vereist geen feedback van de output. Deze systemen zijn eenvoudig, vereisen weinig onderhoud en zijn kosteneffectief. Enkele voorbeelden zijn wasmachines, broodroosters, handdrogers en meer. In een closed-loop systeem wordt een feedback tracking device, meestal een optische encoder, gebruikt om een signaal terug te sturen naar de controller om rekening te houden met verwachte fouten. De controller evalueert de fout tussen de control input (Reference command) en de daadwerkelijke feedback van het mechanisme of de control shaft en past het systeemgedrag dienovereenkomstig aan.
Gesloten lussysteem
De belasting of het laatste bewegende deel is het startpunt bij het ontwerpen van een bewegingsregelsysteem. Voordat u componenten kiest, is het cruciaal om de applicatiearchitectuur te begrijpen, aangezien deze grotendeels de prestaties van de machine of het geautomatiseerde systeem bepaalt. Het is bijvoorbeeld van cruciaal belang om de vereiste bewegingseigenschappen vooraf te bepalen, zoals schokken, versnellingen, vertragingen, snelheden en posities om de juiste motor en aandrijving te kiezen. Storingen en instabiliteiten in het systeem als gevolg van bewegende mechanische onderdelen zoals lagers, tandwielkasten, snelheidsreductoren, kogelomloopspindels en verschillende verbindingen, hebben invloed op de keuze van een regelsysteem en de vereiste prestaties van de bewegingscontroller. Zeer gedetailleerde applicatievereisten en specificatie-informatie resulteert in een efficiënt en kosteneffectief bewegingsregelsysteem.
Feedback-apparaten
In bewegingsregelsystemen worden feedbackapparaten gebruikt om de positie en de snelheid van een motor of een last te bewaken. Zodra dergelijke informatie beschikbaar is, kan de bewegingscontroller rekening houden met fouten in het systeem en dienovereenkomstig reageren. Er zijn twee hoofdtypen encoders: absoluut en incrementeel, die kunnen worden gebruikt in roterende en lineaire motoren. Absolute encoders zijn feedbackapparaten die de definitieve positie-informatie intern kunnen opslaan. Ze geven unieke woorden of bits uit voor elke positie en maken het mogelijk om de positie-informatie te behouden wanneer de stroom van de encoder wordt verwijderd. Incrementele encoders gebruiken, in tegenstelling tot absolute encoders, lichtpulsen om positieveranderingen aan te geven. Ze bestaan doorgaans uit twee kanalen met verschoven fasen, waardoor de richting van de beweging kan worden bepaald. In tegenstelling tot absolute encoders kunnen ze geen positie-informatie opslaan na uitschakeling; daarom worden ze doorgaans gecombineerd met een absolute indicator zoals een eindschakelaar of een harde stop om de beginpositie te bepalen.
Motoren
Motoren zijn elektrische machines die de stroom en de spanning die van de aandrijving komen, omzetten in mechanische beweging. Motoren kunnen geborsteld of borstelloos, roterend of lineair zijn. DC-motoren kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in twee categorieën; eenfase-geborstelde motoren en driefase-borstelloze motoren. Eenfase-motoren gebruiken twee voedingsdraden: heet en neutraal, terwijl driefase-motoren drie draden gebruiken en worden aangestuurd door drie wisselstromen van dezelfde frequentie.
Vanwege de grote hoeveelheid signaalverwerking die nodig is voor deze acties, gebruiken bewegingscontrollers doorgaans digitale signaalprocessors (DSP's) voor deze taak. DSP's zijn specifiek ontworpen om wiskundige bewerkingen snel en efficiënt uit te voeren en kunnen de algoritmische verwerking beter aan dan standaard microcontrollers, die niet zijn ontworpen om grote hoeveelheden wiskundige verwerking aan te kunnen.
Er zijn een aantal veelvoorkomende bewegingsprofielen, waaronder trapezium-, helling-, driehoek- en complexe polynoomprofielen. Elk wordt gebruikt in bepaalde omstandigheden en situaties waarin dat type beweging gewenst is. Een trapeziumprofiel wordt bijvoorbeeld gekenmerkt door constante snelheid en versnelling en een grafiek van het snelheid versus tijdprofiel heeft de vorm van een trapezium.
Motion controllers gebruiken ook enkele van de basisregelwetten om beweging te implementeren. De eenvoudigste hiervan wordt proportionele (P) regeling genoemd, wat een constante gehele winst vertegenwoordigt. Van P controllers kan men een afgeleide winst (bekend als D) of een integrale winst (of I) toevoegen. De combinatie van deze drie, bekend als PID, vertegenwoordigt een van de meest voorkomende en krachtige typen regelalgoritmen.
Praktisch gezien zijn er bewegingscontrollers in verschillende maten en typen. Over het algemeen vallen bewegingscontrollers in een van de drie categorieën: stand-alone, pc-based en individuele microcontrollers. Stand-alone controllers zijn complete systemen die doorgaans in één fysieke behuizing zijn gemonteerd, inclusief alle benodigde elektronica, voeding en externe verbindingen. Deze typen controllers kunnen in een machine worden ingebouwd en zijn toegewijd aan één bewegingsbesturingstoepassing die het besturen van één bewegingsas of meerdere assen kan omvatten.
PC-gebaseerde controllers worden op het moederbord van een basis-PC of industriële PC gemonteerd. Dit soort controllers zijn voornamelijk processing boards die bewegingsprofielen kunnen genereren en uitvoeren. Het voordeel van PC-gebaseerde controllers is dat ze een kant-en-klare grafische gebruikersinterface bieden die het programmeren en afstemmen van de besturing veel eenvoudiger maakt.
Ten slotte zijn er individuele microcontrollers. Dit zijn individuele IC's die vaak op een printplaat zijn ontworpen, samen met feedback-inputs en -outputs naar drivers om een motor te besturen. Hoewel deze controllers relatief goedkoop zijn en het voordeel hebben dat ontwerpers toegang op chipniveau tot hun systemen hebben.
Productbeschrijving
Borstelloze DC
In tegenstelling tot borstel-DC-motoren gebruiken borstelloze DC (BLDC) motoren, zoals de naam al aangeeft, geen mechanische borstels om contact te maken met de spoelen. De spoelen worden op de stator geplaatst en de magneten worden op de rotor gemonteerd. Het aantal fasen komt overeen met het aantal wikkelingen op de stator. Op deze manier wordt de stroom rechtstreeks op de spoel toegepast en is een elektronische stroom-fasecommutatie vereist om de motor efficiënt te laten werken. BL-motoren hebben een hogere vermogen-gewichtsverhouding, betere warmteafvoer en vereisen minder onderhoud dan borstelmotoren.
Lineair
Lineaire motoren, zoals roterende motoren, hebben een stator en een rotor. De stator en de rotor zijn echter 'uitgerold', waardoor er een lineaire kracht ontstaat in plaats van een rotatiekoppel. Lineaire motoren worden gebruikt in toepassingen met directe aandrijving waarbij de specificaties voor snelheid en nauwkeurigheid de mogelijkheden van een roterende motor en kogelomloopspindel overtreffen. Prodrive Technologies ontwikkelt en produceert lineaire motoren voor brede toepassingsvereisten, waaronder lineaire motoren met ijzerkern, ijzerloze motoren en vacuümmotoren.
Servo-aandrijving
Een servo-aandrijving, ook wel servoversterker genoemd, is de verbinding tussen de controller en de motor en is verantwoordelijk voor het aandrijven van de servomotor in het systeem. De servo-aandrijving is een cruciaal onderdeel bij het beoordelen van de prestaties van het servosysteem. Servo-aandrijvingen hebben verschillende voordelen ten opzichte van rechte vermogensversterkers voor automatische bewerkingssystemen, waaronder superieure positionering, snelheid en bewegingsregeling. In essentie is de servo-aandrijving verantwoordelijk voor het omzetten van de laagvermogen commandosignalen van de controller in hoogvermogen spanning en stroom voor de motor.
Bewegingscontroller
Bewegingscontrollers zijn apparaten die verantwoordelijk zijn voor de besturing van een bewegingssysteem. Over het algemeen draaien bewegingscontrollers software om bewegingen op geautomatiseerde machines te besturen. Ze worden doorgaans de 'hersenen' van een bewegingscontrolesysteem genoemd. Bewegingscontrollers zijn vaak pc-gebaseerd en bieden een grafische gebruikersinterface voor gebruiksgemak. In bewegingscontrolesystemen wordt de controller ook wel het masterapparaat genoemd, dat de besturingsalgoritmen, bewegingsprofielen, doelposities en de vereiste bewegingstrajecten levert. Bewegingscontrollers kunnen meerdere slaveapparaten op hetzelfde netwerk beheren, zoals I/O-apparaten en drives, en beheren daarom complexe multi-axissystemen.
De juiste bewegingscontroller kiezen
Er zijn drie hoofdcategorieën bewegingscontrollers: individuele, pc-gebaseerde en stand-alone controllers. Stand-alone controllers vertegenwoordigen complete systemen die zijn gemonteerd in een enkele fysieke behuizing die alle essentiële elektronica, externe verbindingen en voeding bevat. Stand-alone controllers zijn toegewijd aan een enkele bewegingscontroller die effectief een enkele of meerdere bewegingsassen kan besturen.
PC-gebaseerde controllers worden op het moederbord van een PC gemonteerd omdat het processing boards zijn die bewegingsprofielen maken en implementeren. Ze worden veel gebruikt in industriële omgevingen omdat ze een kant-en-klare en grafische gebruikersinterface bieden die het afstemmen en programmeren vereenvoudigt.
Individuele microcontrollers zijn ontworpen op een printplaat met driver-inputs en -outputs die een motor besturen. Ze zijn goedkoop en bieden chip-level toegang tot systemen. Ze vereisen echter uitstekende programmeervaardigheden om correct te implementeren en configureren.
Het kiezen van de ideale bewegingscontroller voor uw toepassing begint met het begrijpen van de verschillende typen bewegingscontrollers en uw toepassingsspecifieke vereisten. Van het grootste belang is de complexiteit van uw toepassing. Een minder complexe toepassing vereist bijvoorbeeld een relatief lage snelheid en één bewegingsas, terwijl een complexere toepassing meerdere bewegingsassen vereist die zeer goed gecoördineerd moeten zijn.
Onze fabriek
Suzhou Full-v werd opgericht in 2019 en heeft duizenden gebruikers bediend, zowel nationaal als internationaal, en heeft unanieme erkenning gekregen van gebruikers. Het Full-v 3D laser intelligente lasnaadvolgsysteem heeft volledige dekking bereikt die overeenkomt met reguliere robotfabrikanten, zowel nationaal als internationaal, en heeft de kenmerken van eenvoud, betrouwbaarheid en wijdverbreid gebruik. Het bedrijf is toegewijd aan het leveren van open en op maat gemaakte opto-elektronische sensorapparatuur en technische diensten, waarbij altijd prioriteit wordt gegeven aan productkwaliteit en gebruikerservaring. Met een geest van voortdurende verbetering als vakman, bieden wij klanten betrouwbare en stabiele producten.
certificaat
FAQ
V: Wat is een bewegingscontroller?
V: Welke veiligheidsfuncties zijn doorgaans in bewegingscontrollers ingebouwd?
V: Hoe gaat een bewegingscontroller om met de synchronisatie van meerdere assen?
V: Kan een bewegingscontroller worden gebruikt voor gesloten regelsystemen?
V: Kan een bewegingscontroller worden geprogrammeerd voor aangepaste bewegingsprofielen?
V: Wat zijn de onderhoudsvereisten voor bewegingscontrollers?
V: Hoe verwerkt een bewegingscontroller positiefeedback van motoren?
V: Hoe gaat een bewegingscontroller om met dynamische veranderingen in bewegingsvereisten?
V: Hoe werkt een bewegingscontroller?
V: Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een bewegingscontroller?
V: Welke soorten bewegingscontrollers zijn er?
V: Wat zijn de voordelen van het gebruik van een bewegingscontroller?
V: Hoe kan een bewegingscontroller de productiviteit in de productie verbeteren?
V: Met welke factoren moet ik rekening houden bij het selecteren van een bewegingscontroller?
V: Kan een bewegingscontroller meerdere assen tegelijkertijd aansturen?
V: Hoe zorgt een bewegingscontroller voor nauwkeurigheid in bewegingsbesturingstoepassingen?
V: Kan een bewegingscontroller worden geïntegreerd met andere automatiseringssystemen?
V: Welke rol speelt software in bewegingscontrollers?
V: Hoe gaat een bewegingscontroller om met complexe bewegingstrajecten?
V: Kan een bewegingscontroller worden gebruikt in toepassingen waarbij snelle bewegingen vereist zijn?
Wij staan bekend als een van de leidende motion controller ondernemingen in China. Als u hoogwaardige, op maat gemaakte producten gaat kopen of groothandel, bent u van harte welkom om meer informatie te krijgen van onze fabriek.