台达伺服在LED设备—— 分光机上成功应用

一、项目背景

深圳目前已有较完整的产业链和配套能力，已经成为国内产业最集中的地区，是全国LED的重要生产基地和贸易中心。LED分光机主要用于LED产品光色一致性的检测和分光,配有精密的光谱分析仪,具有高智能性,可自动检测出不合格产品并将之吹入废料盒,系统架构是由圆形振动盘与平行振动轨道负责送料,以吸嘴将LED送至转盘,经由测试站量测光电特性之后,系统会根据量测仪器的测试结果,透过分料机构将LED送至所属之落料盒。图1

深圳市炫硕光电科技有限公司是广东地区生产LED设备的龙头企业之一，公司集光电自动化设备的研发、生产、销售和技术服务于一体，致力于提供高品质、中等价格、贴心服务的光电设备。其自主研发的拳头产品：SMD-LED全自动分光机，SMD-LED全自动编带机等系列高科技产品均处于国内领先水平，堪与国际品牌相媲美。

在激烈的市场竞争中，同行间都在拼价格，拼效率。在这样的背景下，炫硕光电科技有限公司的高层决定进行技术革新，提高设备的档次及生产效率。该公司的拳头产品—SMD-LED全自动分光机，自然就成为了革新对象，分光机的核心系统－－-伺服系统就成为最先要改进的部分。 凭借台达在工业自动化领域多年累积的专业经验和知名度，台达伺服最后成功入围，与欧美多家知名伺服制造厂家进厂一同参与测试。

二、项目方案

根据与客户协商的结果，项目分两步实施。客户要求项目进行过程中，他们的工程师必须全程参与，对各个细节进行考量。

伺服选型及特点讲解。深入了解了客户的工艺要求后，针对转盘比较重，对刚性要求高的特点，不同于别的伺服厂家，我们开创性的选择了750W大惯量马达，针对检测轴要求响应快，静止时不能有丝毫抖动的特点，选用了A2系列。同时绘制了伺服的接线图，罗列了需要应用到的参数。台达伺服编码器串行通信输入输出的方式比传统的配线方式少配线，因为只需单一的位置控制方式，所用到的参数不到10组，丰富的I/0功能，功能强大的调试软件，等等这些台达伺服所具有的特点都给客户留下了深刻的印象。

效果调试。LED分光机对位置精度及响应时间要求非常苛刻。在整个机台中，最关键有两个工位：转盘轴和检测轴。转盘轴要求高刚性，高速度，高响应，别的伺服品牌选送的都是750W轻惯量的马达，刚性提升空间有限，台达选用的750W高惯量马达是轻惯量马达惯量的2.5倍，使得该轴的刚性有了显著的提升，静止时（serve on）用手触摸，没有任何振感，客户对我们这个效果非常满意；检测轴要求位置精度极高，定位不能有任何位置误差，否者将影响检测结果，我们选用的A2系列伺服搭配20Bit(1280000PPR)增量编码器，可以满足设备高精度定位控制和稳低速运转时的应用需求，因是固定的两个位置重复运动，我们用到了A2内部PR功能，替客户的PLC节省了一个价值1000多元定位模块。实际调试的结果是转盘轴伺服的整定时间是8ms,位置误差5个pulse,好过客户要求的整定时间10ms,位置误差8个pulse。检测轴轴伺服的整定时间是3ms,位置误差0个pulse,好过客户要求的整定时间5ms,位置误差1个pulse。

时间就是金钱，这句话在LED行业更能体现效率的重要性。充分利用台达伺服优越的响应性能，拉高马达的频宽，搭配三组共振抑制参数有效抑制了高频宽引起的设备振动情况。多种选择组合，使得设备的整体运行达到最佳的状态。最后设备的工作效率是UPH：24K，效果提高了15%。

三、工艺流程

图2
送料机构把料送到固定位→吸料机构把料送到转盘上的工位1→转盘转动一个角度把料送到工位2→检测机构下来工作采集相关数据→转盘再把检测后的料送到工位3→高压气枪把料吹入收集箱（收集箱会根据检测的结果，事先确定好收集管的位置）。

四、设备电控配置示意图见图3

五、设备示意图 见图3

六、项目总结

经过两个多月的运行及试做产品，设备运行情况良好，产品成品率高。台达伺服以其高精度、高应答、高价值的强大功能，赢得了客户的高度认可。随着LED市场需求的进一步加大，LED制造设备的需求量也会同比增长,台达伺服在分光机上的成功应用，为我们打开了进入这个领域的大门，我们将为此契机，寻求更多的合作机会，让台达更多的机电产品在这个行业大放光芒。