工業(yè)機器人對伺服電機有何要求?工業(yè)機器人對編碼器有何要求?
在這篇文章中,小編將對工業(yè)機器人對伺服電機、編碼器的要求的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對工業(yè)機器人的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、工業(yè)機器人對伺服電機的要求
第一,快速反應(yīng)。電動機從接收指令信號到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時間應(yīng)縮短。對指令信號的響應(yīng)時間越短,伺服電機系統(tǒng)的靈敏度越高,快速響應(yīng)性能越好,一般是以伺服電機的機電時間常數(shù)來說明伺服電機的快速響應(yīng)性能。
第二,啟動轉(zhuǎn)矩的慣量比大。當(dāng)傳動負載時,要求機器人的伺服電機啟動轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)動慣量小。
再次,控制特性的連續(xù)性和直線性,電機轉(zhuǎn)速可隨控制信號的改變而連續(xù)變化,有時要求轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成比例。其次,速度調(diào)節(jié)范圍寬。可在:1000~10000范圍內(nèi)使用。當(dāng)然,為了與機器人形體相匹配,伺服電機必須小,體積小,軸向尺寸短。其三是能夠經(jīng)受得起嚴酷的操作條件,能夠進行非常頻繁的正反向加減速運行,并能在短時間內(nèi)承受數(shù)倍的過載。
由于它具有高的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比、無電刷和換向火花等優(yōu)點,在工業(yè)機器人中得到了廣泛的應(yīng)用。為了對三相永磁同步伺服電機進行電流型調(diào)制(PWM)相逆變器和電流環(huán)為內(nèi)環(huán)、速度環(huán)為外環(huán)的多閉環(huán)控制系統(tǒng),一般采用電流型脈寬調(diào)制(PWM)相逆變器。
有好的部件,才能使機器發(fā)揮最大作用。因此選擇高品質(zhì)的伺服電機也是標(biāo)準。
二、工業(yè)機器人對編碼器的要求
現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域常見的機器人有下面兩種,協(xié)作機器人和機械手臂,其所用的編碼器都有各自的特性化需求。
協(xié)作機器人用編碼器的特點:厚度薄,中空且孔徑大,外徑反而要求越小越好,以便于各關(guān)節(jié)的尺寸可以做得更小,機器人也就更小了;孔徑大是為了中間可以走線纜,節(jié)省空間。需要注意的是,大功率的線纜不宜與編碼器電纜放在同一線槽內(nèi),以避免干擾造成的信號異常。
國外產(chǎn)品很多都采用分體式絕對式編碼器,這要求與其配套的電機技術(shù)參數(shù)非常精確,否則設(shè)備精度就會損失。
配合國內(nèi)協(xié)作機器人的開發(fā),對應(yīng)關(guān)節(jié)的編碼器也需要定制來配合,編碼器厚度、孔徑及外徑等相關(guān)方面參數(shù)都需要給出相應(yīng)的技術(shù)要求。協(xié)作機器人用編碼器分為整體式安裝和分體式安裝兩種方式,整體式編碼器特點就是對客戶端的電機技術(shù)參數(shù)要求相對低些,安裝和調(diào)試相對簡單易行,成本相對高一些;如果采用分體式編碼器,需要雙方配合完成對應(yīng)接口的設(shè)計,也是為了后續(xù)安裝調(diào)試簡單可行,但還是要比整體式產(chǎn)品安裝調(diào)試復(fù)雜一些,成本相對低一些。
通用的工業(yè)機械手臂,通常采用整體的伺服電機+編碼器的方式來構(gòu)建機械手臂,由于伺服電機小型化的需求越來越旺盛,對應(yīng)編碼器的小型化和超薄化的要求也越來越強烈。伺服電機廠家都需要直徑小,厚度薄,精度高且價格低的編碼器。而這類電機可選用的編碼器也分為整體式和分體式兩種,分體式編碼器對軸向竄動、徑向跳動以及止口尺寸公差等都是有相對較高的要求,電機廠家需要對電機本身參數(shù)進行確認,這樣才能更好與編碼器進行對接;而整體式編碼器的厚度很難做到更薄了,現(xiàn)在國內(nèi)最薄的整體式光柵編碼器厚度約為20mm。雖然光柵編碼器只是機器手臂內(nèi)一個配件,但是在功能實現(xiàn)上起到舉足輕重的作用。
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