工業(yè)機(jī)器人常用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的分類
2017-02-07 來源:頭條號/計量客 評論:0機(jī)器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電動機(jī)產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
對工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的電動機(jī),要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器(手爪)應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動機(jī),尤其是要求快速響應(yīng)時,伺服電動機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,并且具有較大的短時過載能力。這是伺服電動機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的先決條件。
機(jī)器人對關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的主要要求規(guī)納如下
1、快速性
電動機(jī)從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時間應(yīng)短。響應(yīng)指令信號的時間愈短,電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高,快速響應(yīng)性能愈好,一般是以伺服電動機(jī)的機(jī)電時間常數(shù)的大小來說明伺服電動機(jī)快速響應(yīng)的性能。
2、起動轉(zhuǎn)矩慣量比大
在驅(qū)動負(fù)載的情況下,要求機(jī)器人的伺服電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)動慣量小。
3、控制特性的連續(xù)性和直線性,隨著控制信號的變化,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化,有時還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比。
4、調(diào)速范圍寬。
能使用于1:1000~10000的調(diào)速范圍。
5、體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。
6、能經(jīng)受得起苛刻的運行條件,可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運行,并能在短時間內(nèi)承受過載。
目前,由于高起動轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用,一般負(fù)載1000N(相當(dāng)100kgf)以下的工業(yè)機(jī)器人大多采用電伺服驅(qū)動系統(tǒng)。所采用的關(guān)節(jié)驅(qū)動電動機(jī)主要是AC伺服電動機(jī),步進(jìn)電動機(jī)和DC伺服電動機(jī)。其中,交流伺服電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)、直接驅(qū)動電動機(jī)(DD)均采用位置閉環(huán)控制,一般應(yīng)用于高精度、高速度的機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)中。步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)多適用于對精度、速度要求不高的小型簡易機(jī)器人開環(huán)系統(tǒng)中。交流伺服電動機(jī)由于采用電子換向,無換向火花,在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的使用。機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動電動機(jī)的功率范圍一般為0.1~10kW。工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)中所采用的電動機(jī)。
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