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威海步進電機驅(qū)動器:步進電機和伺服電機在機器人中的應用
發(fā)布時間:2021-01-09 03:30:32
工業(yè)生產(chǎn)機器人是朝向工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的多骨節(jié)機械臂或多可玩性的設(shè)備裝置,它能全自動進行工作,是靠本身驅(qū)動力和控制力來完成各種各樣作用的一種設(shè)備。
一、機威海步進電機驅(qū)動器器人驅(qū)動裝置
定義:要使機器人運作起來, 需給每個骨節(jié)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(jié)姿勢的源動力。
驅(qū)動系統(tǒng)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?nèi)诤掀饋磉\用的綜合性系統(tǒng)軟件; 能夠 是立即驅(qū)動或是是根據(jù)同步皮帶、傳動鏈條、輪系、諧波齒輪等機械設(shè)備傳動機構(gòu)開展間接性驅(qū)動。
1、電動式驅(qū)動
優(yōu)勢:電動式驅(qū)動裝置的電力能源簡易,速率轉(zhuǎn)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(lián)接,立即驅(qū)動較為艱難。
剖析:電動式驅(qū)動裝置又可分成直流(DC)、溝通交流(AC)伺服電機驅(qū)動和步進電機驅(qū)動。直流伺服電機炭刷易損壞,且易產(chǎn)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(qū)動多見開環(huán)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(tǒng)軟件。
2、液壓機驅(qū)動
優(yōu)勢:根據(jù)高精度的發(fā)動機缸體和活塞桿來進行,根據(jù)發(fā)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(qū)動的構(gòu)件相接,結(jié)構(gòu)緊湊,彎曲剛度好,回應快,伺服驅(qū)動具備較高的精度。
缺陷:必須加設(shè)液壓機源,易造成液體泄露,不宜高、超低溫場所,故液壓機驅(qū)動現(xiàn)階段多用以特功率大的的機器人系統(tǒng)軟件。
剖析:挑選合適的齒輪油。避免 固態(tài)殘渣滲入液壓傳動系統(tǒng),避免 氣體和水侵入液壓傳動系統(tǒng)。機械設(shè)備工作要溫和平穩(wěn)機械設(shè)備工作應防止粗魯,不然必定造成沖擊性負載,使設(shè)備故障高發(fā),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(diào)速閥的響聲,假如液壓油泵出現(xiàn)汽蝕噪音,經(jīng)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(tǒng)的操作溫度一般操縱在30~80℃中間為宜。
3、標準氣壓驅(qū)動
優(yōu)勢:標準氣壓驅(qū)動的構(gòu)造簡易,清理,姿勢靈巧,具備調(diào)節(jié)作用。
缺陷:但與液壓機驅(qū)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(jié)構(gòu)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(tǒng)控制的機械設(shè)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(xiàn)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(gòu)成操縱裝置。
二、平行線傳動機構(gòu)
傳動裝置是聯(lián)接動力裝置和健身運動曲軸的重要一部分,依據(jù)骨節(jié)方式,常見的傳動機構(gòu)方式有平行線傳動和轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)。
平行線傳動方法可用以直角坐標系機器人的X、Y、Z向驅(qū)動,圓柱體座標構(gòu)造的軸向驅(qū)動和豎直升降機驅(qū)動,及其球坐標構(gòu)造的軸向伸縮式驅(qū)動。
勻速直線運動能夠 根據(jù)齒條、絲杠螺母等傳動元器件將轉(zhuǎn)動健身運動轉(zhuǎn)化成勻速直線運動,還可以有平行線驅(qū)動電機驅(qū)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(zhuǎn)動健身運動轉(zhuǎn)化成墊板的勻速直線運動。
優(yōu)勢:構(gòu)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(jù)螺帽中的導向性槽使鋼珠能持續(xù)循環(huán)系統(tǒng)。
優(yōu)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(gòu)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(chǎn)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(zhuǎn)動傳動機構(gòu)
選用轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)的目地:是將電機的驅(qū)動源輸出的較高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成較低轉(zhuǎn)速比,并得到很大的扭矩。機器人中運用較多的轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)有傳動齒輪鏈、傳動帶和諧波齒輪。
1、傳動齒輪鏈
(1)轉(zhuǎn)速比關(guān)聯(lián)
(2)扭矩關(guān)聯(lián)
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(yōu)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(chǎn)生器和軟性傳動齒輪三個關(guān)鍵零件構(gòu)成,一般剛度傳動齒輪固定不動,諧波電流產(chǎn)生器驅(qū)動軟性傳動齒輪轉(zhuǎn)動。
主要特點:
(1)、傳動比大,單極為50-300。
(2)、傳動穩(wěn)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(qū)動器器人驅(qū)動裝置
定義:要使機器人運作起來, 需給每個骨節(jié)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(jié)姿勢的源動力。
驅(qū)動系統(tǒng)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?nèi)诤掀饋磉\用的綜合性系統(tǒng)軟件; 能夠 是立即驅(qū)動或是是根據(jù)同步皮帶、傳動鏈條、輪系、諧波齒輪等機械設(shè)備傳動機構(gòu)開展間接性驅(qū)動。
1、電動式驅(qū)動
優(yōu)勢:電動式驅(qū)動裝置的電力能源簡易,速率轉(zhuǎn)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(lián)接,立即驅(qū)動較為艱難。
剖析:電動式驅(qū)動裝置又可分成直流(DC)、溝通交流(AC)伺服電機驅(qū)動和步進電機驅(qū)動。直流伺服電機炭刷易損壞,且易產(chǎn)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(qū)動多見開環(huán)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(tǒng)軟件。
2、液壓機驅(qū)動
優(yōu)勢:根據(jù)高精度的發(fā)動機缸體和活塞桿來進行,根據(jù)發(fā)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(qū)動的構(gòu)件相接,結(jié)構(gòu)緊湊,彎曲剛度好,回應快,伺服驅(qū)動具備較高的精度。
缺陷:必須加設(shè)液壓機源,易造成液體泄露,不宜高、超低溫場所,故液壓機驅(qū)動現(xiàn)階段多用以特功率大的的機器人系統(tǒng)軟件。
剖析:挑選合適的齒輪油。避免 固態(tài)殘渣滲入液壓傳動系統(tǒng),避免 氣體和水侵入液壓傳動系統(tǒng)。機械設(shè)備工作要溫和平穩(wěn)機械設(shè)備工作應防止粗魯,不然必定造成沖擊性負載,使設(shè)備故障高發(fā),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(diào)速閥的響聲,假如液壓油泵出現(xiàn)汽蝕噪音,經(jīng)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(tǒng)的操作溫度一般操縱在30~80℃中間為宜。
3、標準氣壓驅(qū)動
優(yōu)勢:標準氣壓驅(qū)動的構(gòu)造簡易,清理,姿勢靈巧,具備調(diào)節(jié)作用。
缺陷:但與液壓機驅(qū)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(jié)構(gòu)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(tǒng)控制的機械設(shè)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(xiàn)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(gòu)成操縱裝置。
二、平行線傳動機構(gòu)
傳動裝置是聯(lián)接動力裝置和健身運動曲軸的重要一部分,依據(jù)骨節(jié)方式,常見的傳動機構(gòu)方式有平行線傳動和轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)。
平行線傳動方法可用以直角坐標系機器人的X、Y、Z向驅(qū)動,圓柱體座標構(gòu)造的軸向驅(qū)動和豎直升降機驅(qū)動,及其球坐標構(gòu)造的軸向伸縮式驅(qū)動。
勻速直線運動能夠 根據(jù)齒條、絲杠螺母等傳動元器件將轉(zhuǎn)動健身運動轉(zhuǎn)化成勻速直線運動,還可以有平行線驅(qū)動電機驅(qū)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(zhuǎn)動健身運動轉(zhuǎn)化成墊板的勻速直線運動。
優(yōu)勢:構(gòu)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(jù)螺帽中的導向性槽使鋼珠能持續(xù)循環(huán)系統(tǒng)。
優(yōu)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(gòu)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(chǎn)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(zhuǎn)動傳動機構(gòu)
選用轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)的目地:是將電機的驅(qū)動源輸出的較高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成較低轉(zhuǎn)速比,并得到很大的扭矩。機器人中運用較多的轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu)有傳動齒輪鏈、傳動帶和諧波齒輪。
1、傳動齒輪鏈
(1)轉(zhuǎn)速比關(guān)聯(lián)
(2)扭矩關(guān)聯(lián)
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(yōu)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(chǎn)生器和軟性傳動齒輪三個關(guān)鍵零件構(gòu)成,一般剛度傳動齒輪固定不動,諧波電流產(chǎn)生器驅(qū)動軟性傳動齒輪轉(zhuǎn)動。
主要特點:
(1)、傳動比大,單極為50-300。
(2)、傳動穩(wěn)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