ZR轴电机模组的力控方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种ZR轴电机模组的力控方法，包括：步骤1：驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从初始等待位置A向下运动至力控起始位置B；步骤2：采用标定电流I1大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴下压位置C，同时记录下压力的值为F1；步骤3：驱动R轴电机主轴回到力控起始位置B，采用标定电流I2大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴下压，同时记录下压力的值为F2；步骤4：计算e和F

【技术实现步骤摘要】
ZR轴电机模组的力控方法


[0001]本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种ZR轴电机模组的力控方法。

技术介绍

[0002]ZR轴电机模组在抓取小物料领域有广泛的应用，如在芯片贴装、固晶取晶、摄像头模组组立、锂电刮片等应用，由于抓取对象轻小，因此需要对Z轴方向的力度实现精准的控制。ZR轴电机模组主要包括Z轴电机和R轴电机，Z轴电机带动R轴电机上下运动。R轴电机的主轴中空，R轴电机主轴的前端装有执行模块（吸爪），主轴连接气管，利用抽真空的原理抓取物料，同时实现R轴运动（即平面方向上的360度旋转）。
[0003]在芯片贴装、镜头组装或者刮片过程中对Z轴输出的压力控制要求较高，压力过大会导致产品损伤，压力太小则影响产品合格率。因此市场需要一种对压力控制精准的同时还要求高效率的解决方案。
[0004]现有技术中主要采用如下解决方案：1. 采用伺服电机压力闭环模组：在R轴电机的主轴前端的执行模块上安装压力传感器进行实时压力采集并反馈到驱动器对伺服电机力矩进行实时调整输出力大小，通过压力闭环方式控制力大小输出，整体效率相对较低。压力传感器需要将实时数据传输给驱动器，再由驱动器根据压力传感器信号来判断电机输出的力是否到达，整体效率低下，对于压力传感器的刷新频率和驱动器的扫描频率要求很高，整体成本也偏高。
[0005]2. 采用恒力弹簧模组：在R轴电机的主轴前端的执行模块上安装恒力弹簧，通过机械的方式，保证执行模块末端输出恒定力。
[0006]然而，采用伺服电机压力闭环模组的方式的缺点在于：电气相应时间慢、伺服电机存在丝杆物理接触，会有磨损情况，影响精度、采用压力传感器闭环控制实时调整力输出大小严重影响工作效率、控制模块体积较大、结构相对复杂。
[0007]采用恒力弹簧模组的方式的缺点在于：每一种规格对于一种力矩，在不同压力控制需求时，需要频繁更换弹簧，不方便维护、弹簧重复压缩一定次数后，力控制精度会有所影响。

技术实现思路

[0008]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种ZR轴电机模组的力控方法，以提升效率和下压力的输出精度。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种ZR轴电机模组的力控方法，所述ZR轴电机模组包括Z轴直线电机以及连接Z轴直线电机动子的R轴电机，所述方法包括：步骤1：确定R轴电机主轴的初始等待位置A、力控起始位置B、下压位置C，驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从初始等待位置A向下运动至力控起始位置B；步骤2：设置标定电流I1，采用标定电流I1大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F1；
步骤3：驱动R轴电机主轴回到力控起始位置B，设置标定电流I2，采用标定电流I2大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F2；步骤4：将I1、F1、I2、F2代入以下的电流和压力的线性关系式计算e 和F
补偿
：F
压 =I*e
‑ꢀ
F
补偿
；I 为驱动Z轴直线电机的电流大小；F
压
为大小为I的电流驱动Z轴直线电机时，R轴电机主轴的下压力的值；F
补偿
为Z轴直线电机驱动R轴电机主轴下压所需要克服的阻力值；步骤5：根据电流和压力的线性关系式，调整电流大小来控制R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C时下压力的大小。
[0010]进一步地，步骤4之后还包括验证步骤：根据电流和压力的线性关系式进行随机压力输出验证，验证下压力数据是否存在异常，若异常，则修正e 和F
补偿
的值。
[0011]进一步地，力控起始位置B与下压位置C之间的距离小于等于2mm。
[0012]进一步地，所述ZR轴电机模组还包括对R轴电机施加恒定拉力的磁力弹簧，磁力弹簧防止在Z轴直线电机断电后，R轴电机下坠。
[0013]本专利技术的有益效果为：1. 本专利技术无需安装压力传感器，结构设计简洁，稳定性高；2. 本专利技术的Z轴直线电机动力传动没有额外物理接触，动力传递无磨损；3. 本专利技术由于不需要实时闭环压力传感器数据，节省时间，工作效率极大提高；4. 本专利技术针对不同压力控制需求只需要改变电流即可，操作简单。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例的ZR轴电机模组的结构图。
[0015]图2是本专利技术实施例的ZR轴电机模组的力控方法的流程示意图。
[0016]附图标号说明Z轴直线电机1，R轴电机2，主轴3，滑台4，磁力弹簧5。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0018]本专利技术实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0019]另外，在本专利技术中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0020]请参照图1，ZR轴电机模组包括Z轴直线电机以及连接Z轴直线电机动子的R轴电机。
[0021]请参照图1～图2，本专利技术实施例的ZR轴电机模组的力控方法包括：
步骤1：确定R轴电机主轴的初始等待位置A、力控起始位置B、下压位置C，驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从初始等待位置A向下运动至力控起始位置B；步骤2：设置标定电流I1，采用标定电流I1大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F1；步骤3：驱动R轴电机主轴回到力控起始位置B，设置标定电流I2，采用标定电流I2大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F2；步骤4：将I1、F1、I2、F2代入以下的电流和压力的线性关系式计算e 和F
补偿
：F
压 =I*e
‑ꢀ
F
补偿
；I 为驱动Z轴直线电机的电流大小；F
压
为大小为I的电流驱动Z轴直线电机时，R轴电机主轴的下压力的值；F
补偿
为Z轴直线电机驱动R轴电机主轴下压所需要克服的阻力值；e为常数；步骤5：根据电流和压力的线性关系式，调整电流大小来控制R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C时下压力的大小。
[0022]F
补偿
等于磁力弹簧（或常规弹簧）对R轴电机部分的拉力减去R轴电机部分（包括滑台、R轴电机、执行模块等）的重力后，再加上R轴电机部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZR轴电机模组的力控方法，所述ZR轴电机模组包括Z轴直线电机以及连接Z轴直线电机动子的R轴电机，其特征在于，所述方法包括：步骤1：确定R轴电机主轴的初始等待位置A、力控起始位置B、下压位置C，驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从初始等待位置A向下运动至力控起始位置B；步骤2：设置标定电流I1，采用标定电流I1大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F1；步骤3：驱动R轴电机主轴回到力控起始位置B，设置标定电流I2，采用标定电流I2大小的电流来驱动Z轴直线电机，使R轴电机主轴从力控起始位置B下压至下压位置C，同时记录R轴电机主轴的下压力的值为F2；步骤4：将I1、F1、I2、F2代入以下的电流和压力的线性关系式计算e 和F
补偿
：F
压 =I*e
‑ꢀ
F
补偿
；I ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文杰，古春腾，谢镐泽，刘东成，张晋，彭琦，陈永强，
申请(专利权)人：德瑞精工深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：