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威海步進電機驅動器:步進電機和伺服電機在機器人中的應用
發布時間:2021-01-09 03:30:32
工業生產機器人是朝向工業生產行業的多骨節機械臂或多可玩性的設備裝置,它能全自動進行工作,是靠本身驅動力和控制力來完成各種各樣作用的一種設備。
一、機威海步進電機驅動器器人驅動裝置
定義:要使機器人運作起來, 需給每個骨節即每一個健身運動可玩性安裝傳動裝置。
功效:出示機器人各位置、各骨節姿勢的源動力。
驅動系統軟件:能夠 是液壓機傳動、氣動式傳動、電動式傳動, 或是把他們融合起來運用的綜合性系統軟件; 能夠 是立即驅動或是是根據同步皮帶、傳動鏈條、輪系、諧波齒輪等機械設備傳動機構開展間接性驅動。
1、電動式驅動
優勢:電動式驅動裝置的電力能源簡易,速率轉變范疇大,高效率,速率和部位精度都很高。
缺陷:但他們多與降速裝置聯接,立即驅動較為艱難。
剖析:電動式驅動裝置又可分成直流(DC)、溝通交流(AC)伺服電機驅動和步進電機驅動。直流伺服電機炭刷易損壞,且易產生火苗。無刷直流電機也獲得了愈來愈普遍的運用。步進電機驅動多見開環控制,操縱簡易但輸出功率并不大,多用以低精度小輸出功率機器人系統軟件。
2、液壓機驅動
優勢:根據高精度的發動機缸體和活塞桿來進行,根據發動機缸體和液壓缸相對速度完成勻速直線運動。輸出功率大,可省掉降速裝置立即與被驅動的構件相接,結構緊湊,彎曲剛度好,回應快,伺服驅動具備較高的精度。
缺陷:必須加設液壓機源,易造成液體泄露,不宜高、超低溫場所,故液壓機驅動現階段多用以特功率大的的機器人系統軟件。
剖析:挑選合適的齒輪油。避免 固態殘渣滲入液壓傳動系統,避免 氣體和水侵入液壓傳動系統。機械設備工作要溫和平穩機械設備工作應防止粗魯,不然必定造成沖擊性負載,使設備故障高發,大大縮短使用期。要留意汽蝕和溢流式噪音。
工作時要時刻留意液壓油泵和調速閥的響聲,假如液壓油泵出現汽蝕噪音,經排氣管后不可以清除,應查清緣故故障檢測后才可以應用。維持適合的水溫,液壓傳動系統的操作溫度一般操縱在30~80℃中間為宜。
3、標準氣壓驅動
優勢:標準氣壓驅動的構造簡易,清理,姿勢靈巧,具備調節作用。
缺陷:但與液壓機驅動裝置對比,功率較小,彎曲剛度差,噪聲大,速率不易控制,因此多用以精度不太高的定位點操縱機器人。
剖析:具備速度更快、體系結構簡易,檢修便捷、價錢劣等特性。適合先在、小負載的機器人中選用。但因難以完成伺服操縱,多用以系統控制的機械設備人群中,如在上、開料和沖壓模具機器人中運用較多。
在大部分狀況下是用以完成倆位式的或比較有限定位點操縱的中、小機器人中的。操縱裝置現階段大部分采用可編程控制器(PLC控制器)。在易燃性、易燃易爆場所下可選用氣動式邏輯性元器件構成操縱裝置。
二、平行線傳動機構
傳動裝置是聯接動力裝置和健身運動曲軸的重要一部分,依據骨節方式,常見的傳動機構方式有平行線傳動和轉動傳動機構。
平行線傳動方法可用以直角坐標系機器人的X、Y、Z向驅動,圓柱體座標構造的軸向驅動和豎直升降機驅動,及其球坐標構造的軸向伸縮式驅動。
勻速直線運動能夠 根據齒條、絲杠螺母等傳動元器件將轉動健身運動轉化成勻速直線運動,還可以有平行線驅動電機驅動,還可以立即由汽缸或液壓油缸的活塞桿造成。
1、齒條裝置
一般齒輪齒條是固定不動的,傳動齒輪的轉動健身運動轉化成墊板的勻速直線運動。
優勢:構造簡易。
缺陷:回差很大。
2、滾珠絲桿
在滾珠絲杠和螺帽的螺旋式槽體置入鋼珠,并根據螺帽中的導向性槽使鋼珠能持續循環系統。
優勢:滑動摩擦力小,傳動高效率,無爬取,精度高
缺陷:制造成本高,構造繁瑣。
鎖緊難題:理論上滾珠絲杠副還可以鎖緊,可是具體運用上沒有應用這一鎖緊的,緣故主要是:可信性很差,或生產成本很高;由于直徑與分度圓直徑比十分大,一般全是再加一套齒輪齒條這類的鎖緊裝置。
三、轉動傳動機構
選用轉動傳動機構的目地:是將電機的驅動源輸出的較高速旋轉轉化成較低轉速比,并得到很大的扭矩。機器人中運用較多的轉動傳動機構有傳動齒輪鏈、傳動帶和諧波齒輪。
1、傳動齒輪鏈
(1)轉速比關聯
(2)扭矩關聯
2、傳動帶
同步皮帶是具備很多型齒的傳動帶,它與一樣具備型齒的傳動帶輪相齒合。工作中時等同于綿軟的傳動齒輪。
優勢:無拖動,軟性好,價格低,反復精準定位精度高。
缺陷:具備一定的彈性變形。
3、諧波齒輪
諧波齒輪由剛度傳動齒輪、諧波電流產生器和軟性傳動齒輪三個關鍵零件構成,一般剛度傳動齒輪固定不動,諧波電流產生器驅動軟性傳動齒輪轉動。
主要特點:
(1)、傳動比大,單極為50-300。
(2)、傳動穩定,承載力高。
(3)、傳動高效率,達到70%-90%。
(4)、傳動精度高,比一般傳動齒輪傳動高3-4倍。
(5)、回差小,可低于3
一、機威海步進電機驅動器器人驅動裝置
定義:要使機器人運作起來, 需給每個骨節即每一個健身運動可玩性安裝傳動裝置。
功效:出示機器人各位置、各骨節姿勢的源動力。
驅動系統軟件:能夠 是液壓機傳動、氣動式傳動、電動式傳動, 或是把他們融合起來運用的綜合性系統軟件; 能夠 是立即驅動或是是根據同步皮帶、傳動鏈條、輪系、諧波齒輪等機械設備傳動機構開展間接性驅動。
1、電動式驅動
優勢:電動式驅動裝置的電力能源簡易,速率轉變范疇大,高效率,速率和部位精度都很高。
缺陷:但他們多與降速裝置聯接,立即驅動較為艱難。
剖析:電動式驅動裝置又可分成直流(DC)、溝通交流(AC)伺服電機驅動和步進電機驅動。直流伺服電機炭刷易損壞,且易產生火苗。無刷直流電機也獲得了愈來愈普遍的運用。步進電機驅動多見開環控制,操縱簡易但輸出功率并不大,多用以低精度小輸出功率機器人系統軟件。
2、液壓機驅動
優勢:根據高精度的發動機缸體和活塞桿來進行,根據發動機缸體和液壓缸相對速度完成勻速直線運動。輸出功率大,可省掉降速裝置立即與被驅動的構件相接,結構緊湊,彎曲剛度好,回應快,伺服驅動具備較高的精度。
缺陷:必須加設液壓機源,易造成液體泄露,不宜高、超低溫場所,故液壓機驅動現階段多用以特功率大的的機器人系統軟件。
剖析:挑選合適的齒輪油。避免 固態殘渣滲入液壓傳動系統,避免 氣體和水侵入液壓傳動系統。機械設備工作要溫和平穩機械設備工作應防止粗魯,不然必定造成沖擊性負載,使設備故障高發,大大縮短使用期。要留意汽蝕和溢流式噪音。
工作時要時刻留意液壓油泵和調速閥的響聲,假如液壓油泵出現汽蝕噪音,經排氣管后不可以清除,應查清緣故故障檢測后才可以應用。維持適合的水溫,液壓傳動系統的操作溫度一般操縱在30~80℃中間為宜。
3、標準氣壓驅動
優勢:標準氣壓驅動的構造簡易,清理,姿勢靈巧,具備調節作用。
缺陷:但與液壓機驅動裝置對比,功率較小,彎曲剛度差,噪聲大,速率不易控制,因此多用以精度不太高的定位點操縱機器人。
剖析:具備速度更快、體系結構簡易,檢修便捷、價錢劣等特性。適合先在、小負載的機器人中選用。但因難以完成伺服操縱,多用以系統控制的機械設備人群中,如在上、開料和沖壓模具機器人中運用較多。
在大部分狀況下是用以完成倆位式的或比較有限定位點操縱的中、小機器人中的。操縱裝置現階段大部分采用可編程控制器(PLC控制器)。在易燃性、易燃易爆場所下可選用氣動式邏輯性元器件構成操縱裝置。
二、平行線傳動機構
傳動裝置是聯接動力裝置和健身運動曲軸的重要一部分,依據骨節方式,常見的傳動機構方式有平行線傳動和轉動傳動機構。
平行線傳動方法可用以直角坐標系機器人的X、Y、Z向驅動,圓柱體座標構造的軸向驅動和豎直升降機驅動,及其球坐標構造的軸向伸縮式驅動。
勻速直線運動能夠 根據齒條、絲杠螺母等傳動元器件將轉動健身運動轉化成勻速直線運動,還可以有平行線驅動電機驅動,還可以立即由汽缸或液壓油缸的活塞桿造成。
1、齒條裝置
一般齒輪齒條是固定不動的,傳動齒輪的轉動健身運動轉化成墊板的勻速直線運動。
優勢:構造簡易。
缺陷:回差很大。
2、滾珠絲桿
在滾珠絲杠和螺帽的螺旋式槽體置入鋼珠,并根據螺帽中的導向性槽使鋼珠能持續循環系統。
優勢:滑動摩擦力小,傳動高效率,無爬取,精度高
缺陷:制造成本高,構造繁瑣。
鎖緊難題:理論上滾珠絲杠副還可以鎖緊,可是具體運用上沒有應用這一鎖緊的,緣故主要是:可信性很差,或生產成本很高;由于直徑與分度圓直徑比十分大,一般全是再加一套齒輪齒條這類的鎖緊裝置。
三、轉動傳動機構
選用轉動傳動機構的目地:是將電機的驅動源輸出的較高速旋轉轉化成較低轉速比,并得到很大的扭矩。機器人中運用較多的轉動傳動機構有傳動齒輪鏈、傳動帶和諧波齒輪。
1、傳動齒輪鏈
(1)轉速比關聯
(2)扭矩關聯
2、傳動帶
同步皮帶是具備很多型齒的傳動帶,它與一樣具備型齒的傳動帶輪相齒合。工作中時等同于綿軟的傳動齒輪。
優勢:無拖動,軟性好,價格低,反復精準定位精度高。
缺陷:具備一定的彈性變形。
3、諧波齒輪
諧波齒輪由剛度傳動齒輪、諧波電流產生器和軟性傳動齒輪三個關鍵零件構成,一般剛度傳動齒輪固定不動,諧波電流產生器驅動軟性傳動齒輪轉動。
主要特點:
(1)、傳動比大,單極為50-300。
(2)、傳動穩定,承載力高。
(3)、傳動高效率,達到70%-90%。
(4)、傳動精度高,比一般傳動齒輪傳動高3-4倍。
(5)、回差小,可低于3