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威海步进电机驱动器:步进电机和伺服电机在机器人中的应用
发布时间:2021-01-09 03:30:32
工业生产机器人是朝向工业生产行业的多骨节机械臂或多可玩性的设备装置,它能全自动进行工作,是靠本身驱动力和控制力来完成各种各样作用的一种设备。
一、机威海步进电机驱动器器人驱动装置
定义:要使机器人运作起來, 需给每个骨节即每一个健身运动可玩性安装传动装置。
功效:出示机器人各位置、各骨节姿势的源动力。
驱动系统软件:能够 是液压机传动、气动式传动、电动式传动, 或是把他们融合起來运用的综合性系统软件; 能够 是立即驱动或是是根据同步皮带、传动链条、轮系、谐波齿轮等机械设备传动机构开展间接性驱动。
1、电动式驱动
优势:电动式驱动装置的电力能源简易,速率转变范畴大,高效率,速率和部位精度都很高。
缺陷:但他们多与降速装置联接,立即驱动较为艰难。
剖析:电动式驱动装置又可分成直流(DC)、沟通交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。直流伺服电机炭刷易损坏,且易产生火苗。无刷直流电机也获得了愈来愈普遍的运用。步进电机驱动多见开环控制,操纵简易但输出功率并不大,多用以低精度小输出功率机器人系统软件。
2、液压机驱动
优势:根据高精度的发动机缸体和活塞杆来进行,根据发动机缸体和液压缸相对速度完成匀速直线运动。输出功率大,可省掉降速装置立即与被驱动的构件相接,结构紧凑,弯曲刚度好,回应快,伺服驱动具备较高的精度。
缺陷:必须加设液压机源,易造成液體泄露,不宜高、超低温场所,故液压机驱动现阶段多用以特功率大的的机器人系统软件。
剖析:挑选合适的齿轮油。避免 固态残渣渗入液压传动系统,避免 气体和水侵入液压传动系统。机械设备工作要温和平稳机械设备工作应防止粗鲁,不然必定造成冲击性负载,使设备故障高发,大大缩短使用期。要留意汽蚀和溢流式噪音。
工作时要時刻留意液压油泵和调速阀的响声,假如液压油泵出現汽蚀噪音,经排气管后不可以清除,应查清缘故故障检测后才可以应用。维持适合的水温,液压传动系统的操作温度一般操纵在30~80℃中间为宜。
3、标准气压驱动
优势:标准气压驱动的构造简易,清理,姿势灵巧,具备调节作用。
缺陷:但与液压机驱动装置对比,功率较小,弯曲刚度差,噪声大,速率不易控制,因此多用以精度不太高的定位点操纵机器人。
剖析:具备速度更快、体系结构简易,检修便捷、价钱劣等特性。适合先在、小负载的机器人中选用。但因难以完成伺服操纵,多用以系统控制的机械设备人群中,如在上、开料和冲压模具机器人中运用较多。
在大部分状况下是用以完成俩位式的或比较有限定位点操纵的中、小机器人中的。操纵装置现阶段大部分采用可编程控制器(PLC控制器)。在易燃性、易燃易爆场所下可选用气动式逻辑性元器件构成操纵装置。
二、平行线传动机构
传动装置是联接动力装置和健身运动曲轴的重要一部分,依据骨节方式,常见的传动机构方式有平行线传动和转动传动机构。
平行线传动方法可用以直角坐标系机器人的X、Y、Z向驱动,圆柱体座标构造的轴向驱动和竖直升降机驱动,及其球坐标构造的轴向伸缩式驱动。
匀速直线运动能够 根据齿条、丝杠螺母等传动元器件将转动健身运动转化成匀速直线运动,还可以有平行线驱动电机驱动,还可以立即由汽缸或液压油缸的活塞杆造成。
1、齿条装置
一般齿轮齿条是固定不动的,传动齿轮的转动健身运动转化成垫板的匀速直线运动。
优势:构造简易。
缺陷:回差很大。
2、滚珠丝杆
在滚珠丝杠和螺帽的螺旋式槽体置入钢珠,并根据螺帽中的导向性槽使钢珠能持续循环系统。
优势:滑动摩擦力小,传动高效率,无爬取,精度高
缺陷:制造成本高,构造繁琐。
锁紧难题:理论上滚珠丝杠副还可以锁紧,可是具体运用上沒有应用这一锁紧的,缘故主要是:可信性很差,或生产成本很高;由于直徑与分度圆直径比十分大,一般全是再加一套齿轮齿条这类的锁紧装置。
三、转动传动机构
选用转动传动机构的目地:是将电机的驱动源輸出的较高速旋转转化成较低转速比,并得到很大的扭矩。机器人中运用较多的转动传动机构有传动齿轮链、传动带和谐波齿轮。
1、传动齿轮链
(1)转速比关联
(2)扭矩关联
2、传动带
同步皮带是具备很多型齿的传动带,它与一样具备型齿的传动带轮相齿合。工作中时等同于绵软的传动齿轮。
优势:无拖动,软性好,价格低,反复精准定位精度高。
缺陷:具备一定的弹性变形。
3、谐波齿轮
谐波齿轮由刚度传动齿轮、谐波电流产生器和软性传动齿轮三个关键零件构成,一般刚度传动齿轮固定不动,谐波电流产生器驱动软性传动齿轮转动。
主要特点:
(1)、传动比大,单极为50-300。
(2)、传动稳定,承载力高。
(3)、传动高效率,达到70%-90%。
(4)、传动精度高,比一般传动齿轮传动高3-4倍。
(5)、回差小,可低于3
一、机威海步进电机驱动器器人驱动装置
定义:要使机器人运作起來, 需给每个骨节即每一个健身运动可玩性安装传动装置。
功效:出示机器人各位置、各骨节姿势的源动力。
驱动系统软件:能够 是液压机传动、气动式传动、电动式传动, 或是把他们融合起來运用的综合性系统软件; 能够 是立即驱动或是是根据同步皮带、传动链条、轮系、谐波齿轮等机械设备传动机构开展间接性驱动。
1、电动式驱动
优势:电动式驱动装置的电力能源简易,速率转变范畴大,高效率,速率和部位精度都很高。
缺陷:但他们多与降速装置联接,立即驱动较为艰难。
剖析:电动式驱动装置又可分成直流(DC)、沟通交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。直流伺服电机炭刷易损坏,且易产生火苗。无刷直流电机也获得了愈来愈普遍的运用。步进电机驱动多见开环控制,操纵简易但输出功率并不大,多用以低精度小输出功率机器人系统软件。
2、液压机驱动
优势:根据高精度的发动机缸体和活塞杆来进行,根据发动机缸体和液压缸相对速度完成匀速直线运动。输出功率大,可省掉降速装置立即与被驱动的构件相接,结构紧凑,弯曲刚度好,回应快,伺服驱动具备较高的精度。
缺陷:必须加设液压机源,易造成液體泄露,不宜高、超低温场所,故液压机驱动现阶段多用以特功率大的的机器人系统软件。
剖析:挑选合适的齿轮油。避免 固态残渣渗入液压传动系统,避免 气体和水侵入液压传动系统。机械设备工作要温和平稳机械设备工作应防止粗鲁,不然必定造成冲击性负载,使设备故障高发,大大缩短使用期。要留意汽蚀和溢流式噪音。
工作时要時刻留意液压油泵和调速阀的响声,假如液压油泵出現汽蚀噪音,经排气管后不可以清除,应查清缘故故障检测后才可以应用。维持适合的水温,液压传动系统的操作温度一般操纵在30~80℃中间为宜。
3、标准气压驱动
优势:标准气压驱动的构造简易,清理,姿势灵巧,具备调节作用。
缺陷:但与液压机驱动装置对比,功率较小,弯曲刚度差,噪声大,速率不易控制,因此多用以精度不太高的定位点操纵机器人。
剖析:具备速度更快、体系结构简易,检修便捷、价钱劣等特性。适合先在、小负载的机器人中选用。但因难以完成伺服操纵,多用以系统控制的机械设备人群中,如在上、开料和冲压模具机器人中运用较多。
在大部分状况下是用以完成俩位式的或比较有限定位点操纵的中、小机器人中的。操纵装置现阶段大部分采用可编程控制器(PLC控制器)。在易燃性、易燃易爆场所下可选用气动式逻辑性元器件构成操纵装置。
二、平行线传动机构
传动装置是联接动力装置和健身运动曲轴的重要一部分,依据骨节方式,常见的传动机构方式有平行线传动和转动传动机构。
平行线传动方法可用以直角坐标系机器人的X、Y、Z向驱动,圆柱体座标构造的轴向驱动和竖直升降机驱动,及其球坐标构造的轴向伸缩式驱动。
匀速直线运动能够 根据齿条、丝杠螺母等传动元器件将转动健身运动转化成匀速直线运动,还可以有平行线驱动电机驱动,还可以立即由汽缸或液压油缸的活塞杆造成。
1、齿条装置
一般齿轮齿条是固定不动的,传动齿轮的转动健身运动转化成垫板的匀速直线运动。
优势:构造简易。
缺陷:回差很大。
2、滚珠丝杆
在滚珠丝杠和螺帽的螺旋式槽体置入钢珠,并根据螺帽中的导向性槽使钢珠能持续循环系统。
优势:滑动摩擦力小,传动高效率,无爬取,精度高
缺陷:制造成本高,构造繁琐。
锁紧难题:理论上滚珠丝杠副还可以锁紧,可是具体运用上沒有应用这一锁紧的,缘故主要是:可信性很差,或生产成本很高;由于直徑与分度圆直径比十分大,一般全是再加一套齿轮齿条这类的锁紧装置。
三、转动传动机构
选用转动传动机构的目地:是将电机的驱动源輸出的较高速旋转转化成较低转速比,并得到很大的扭矩。机器人中运用较多的转动传动机构有传动齿轮链、传动带和谐波齿轮。
1、传动齿轮链
(1)转速比关联
(2)扭矩关联
2、传动带
同步皮带是具备很多型齿的传动带,它与一样具备型齿的传动带轮相齿合。工作中时等同于绵软的传动齿轮。
优势:无拖动,软性好,价格低,反复精准定位精度高。
缺陷:具备一定的弹性变形。
3、谐波齿轮
谐波齿轮由刚度传动齿轮、谐波电流产生器和软性传动齿轮三个关键零件构成,一般刚度传动齿轮固定不动,谐波电流产生器驱动软性传动齿轮转动。
主要特点:
(1)、传动比大,单极为50-300。
(2)、传动稳定,承载力高。
(3)、传动高效率,达到70%-90%。
(4)、传动精度高,比一般传动齿轮传动高3-4倍。
(5)、回差小,可低于3