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工业机器人运行 伺服电机应用

2014年01月13日 16:08来源: 智能制造网 人气:1954


  工控摘要:伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
  
  伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
  
  如今,机器人产业的增长如火如荼,遍地开花,大量机床厂家、伺服厂家和其他有条件的企业都纷纷转向机器人市场。为何机床厂家和伺服厂家如此积极转型研发机器人?工业机器人有4大组成部分,分别为本体,伺服,减速器和控制器。
  
  步进电机用于驱动机器人的关节,要求是要有zui大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。
  
  机器人产业壮大,需要在伺服、集成控制等领域相继取得突破才能成行。目前,我国在伺服等领域依然处于待突破阶段,对本土机器人产业造成不利影响。
  
  工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。
  
  工业自动化进程的持续推进,对于自动化软件及硬件设备的需求都居高不下,其中国内工业机器人的市场一直稳步增长,预计在2015我国成为全球zui大需求市场。
  
  与此同时,直接带动伺服系统的市场需求。美莱克供应的鸣志步进伺服电机系统在集成式电机中融入了伺服控制技术,具有精度高、稳定性好、速度快等特点。
  
  目前,由于高启动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电机在工业机器人中得到广泛的应用。其他电机,如交流伺服电机、步进电机根据不同的应用需求也会应用到工业机器人中。
  
  特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电机,尤其是要求快速响应时,伺服电机必须具有较高的可靠性,并且有较大的短时过载能力。具体使用要求:
  
  快速性
  
  启动转矩惯量比大
  
  控制特性的连续性和直线性,随着控制信号的变化,电机的转速能连续变化,有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。
  
  调速范围宽
  
  体积小、质量小、轴向尺寸短
  
  能经受得起苛刻的运行条件,可进行十分频繁的正反向和加减速运行,并能够在短时间内承受过载。
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