伺服驱动注液机的设计与开发

　　1.3 注液系统的注液驱动部分

　　采用由伺服马达及传动系统组成注液系统的注液驱动部分。伺服马达根据控制电压信号，提供正、反转动作，且转速与信号电压成正比；一旦除去控制信号电压，可立即停止转动。通过传动系统的丝杆、螺母与直线导轨，伺服马达将控制信号转换成吐量活塞的行程，即注液量。

　　注液系统高性能的多功能伺服马达系统，控制模式有位置控制、速度控制和转矩控制等3种；还可进行位置／速度控制、速度／转矩控制、转矩／位置控制等组合控制。伺服马达集成控制模块体积小、便于安装。

　　原气动驱动注液系统在频率为0.7 Hz(对应的生产速度为440只／min)时，就容易产生吐量活塞行程不稳定的问题，导致注液量不足，影响电池性能；且注液速度不易控制，不能实现匀加速注液，气压稍有波动或气源有杂质，就会导致电解液溅出。

　　经测试，本系统采用1.4 Hz左右的频率注液，实现了稳定注液，每只电池的注液量偏差在0.02 g以内，且运行顺畅。注液(吐量活塞吐出)、补液(吐量活塞吸人)速度均设为3段加速，实现了平稳注液，消除了电解液飞溅的现象。

　　1.4 注液系统的控制部分

　　本系统由定位模块、伺服驱动器、伺服马达等重要部分组成，如图3所示。

图3伺服驱动器接线图

　　注液量的设置直接转换为定位模块的脉冲量控制，定位模块输出的是脉冲串，输出的脉冲串由驱动装置中的偏差计数器计数并存储在驱动装置中的偏差计数器中。在伺服马达旋转时，连接到伺服马达的脉冲发生器生成反馈脉冲，频率与旋转速度成正比。

　　伺服马达的旋转速度与脉冲频率成正比，而总的伺服马达旋转角与定位模块输出的总脉冲数成正比。通过软件设置定位模块参数，可实现马达速度、加减速度、位置的精确控制。可实现注液系统注液量、故障报警的实时监控。

　　伺服注液系统可设置多达9组注液工艺参数。通过触摸屏预先设置好不同的参数，在生产不同规格的电池时，直接选取即可，操作方便、可靠。电解液注人流程图见图4。

图4电解液注人流程图

　　FX2N系列PLC控制系统(日本产)共有96个I/O开关量，其中输出32个、输入64个，通过I／O来控制继电器和接触器皿；同时，PLC可与触摸屏进行实时通讯，为触摸屏的显示提供数据，并对触摸屏输人的信息进行处理。