Page 70 - 《橡塑技术与装备》2017年18期（9月下半月塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Plastics)

n 伺服电机 =n max × Z 1 ×k 1 ≤ n e (2)
Z 2
式中 ：
n 伺服电机 ——伺服电机的实际转速 ；
n max ——转盘最高转速 ；
Z 1 ——转盘齿数 ；
Z 2 ——驱动齿轮齿数 ；
k 1 ——减速箱减速比。
1.2 电机惯量匹配
电机驱动的所有运动部件无论是旋转运动的部件
还是直线运动的部件，都成为电机的负载惯量 , 电机
轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的

1— 伺服电机 ； 2— 减速箱 ； 3— 驱动齿轮 ； 4— 转盘轴 ； 5— 转盘 惯量，并按一定的规律将其相加得到。
图 1 转盘伺服电机驱动系统示意图 可以将图 3 所示的装载有模具的转盘装置拆分成
三个部分，即转盘轴、转盘和模具三个部分，先对各
个部分分别进行计算见表 1，然后根据转动惯量的线
性叠加原理得出伺服电机的负载惯量。

图 2 转盘运动特性曲线
t o ——转盘回转半圈时间 ; 图 3 装载模具的转盘装置示意图
t A ——转盘加减速时间。 因上述三个部分围绕同一个中心旋转，根据惯量

表 1 三个部分惯量计算表
转盘轴 转盘 模具
2
2
2
2
2
惯量 /(kg . m ) 2 m(D 1 +D 2 ) m(D 1 +D 2 ) m(a +b ) 2
J 转盘轴 = 8 ×10 -6 J 转盘 = 8 ×10 -6 J 模具 = 12 ×10 -6
符号意义 m 转盘轴质量 m 转盘质量 m 模具质量
D 1 转盘轴外径 D 1 转盘外径 a 模具长度
D 2 转盘轴内径 D 2 转盘内径 b 模具宽度
的线性叠加原则，转盘运动部分的总负载惯量为三部 根据控制环路稳定性的要求，同时结合转盘系统
分之和 ： 为非连续工作无频繁启动制动和正反转，伺服电机的
J 总负载 =J 转盘轴 +J 转盘 +J 模具 (3) 负载惯量 J L 不超过伺服电机转子惯量 J M 的 10 倍，即
上述转盘运动部分的总负载惯量通过驱动齿轮和 J L ≤ 10J M 就可满足系统的控制稳定性要求。
1.3 电机扭矩匹配
减速箱作用在伺服电机上，伺服电机的负载惯量 J L
为： 转盘运动特性曲线如图 2 所示，分为加减速时间
2
Z 1 ( ) ( ) 2 t A 和匀速时间 t o -2t A ，由于多组分注塑机的转盘系统
1
Z 2
J L =J 总负载 × × k 1 (4) 属于一个大惯量系统，匀速时的摩擦负载扭矩 T L 《加

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