簡介:機器人電動伺服驅(qū)動體系是運用各種電動機發(fā)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機器人本體以取得機器人的各種運動的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。 對工業(yè)機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的電動機,要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且滑潤的調(diào)速規(guī)模。特別是像機器人結(jié)……
機器人電動伺服驅(qū)動體系是運用各種電動機發(fā)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機器人本體以取得機器人的各種運動的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。
對
工業(yè)機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的電動機,要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且滑潤的調(diào)速規(guī)模。特別是像機器人結(jié)尾執(zhí)行器(手爪)應(yīng)選用體積、質(zhì)量盡可能小的電動機,尤其是要求快速呼應(yīng)時,伺服電動機有必要具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,而且具有較大的短時過載能力。這是伺服電動機在工業(yè)機器人中應(yīng)用的先決條件。
一、機器人對關(guān)節(jié)驅(qū)動電機的首要要求規(guī)納如下
1、快速性
電動機從取得指令信號到完成指令所要求的作業(yè)狀況的時間應(yīng)短。呼應(yīng)指令信號的時間愈短,電伺服體系的靈敏性愈高,快速呼應(yīng)功能愈好,一般是以伺服電動機的機電時間常數(shù)的巨細來闡明伺服電動機快速呼應(yīng)的功能。
2、起動轉(zhuǎn)矩慣量比大
在驅(qū)動負載的情況下,要求機器人的伺服電動機的起動轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)動慣量小。
3、操控特性的連續(xù)性和直線性,隨著操控信號的改變,電動機的轉(zhuǎn)速能連續(xù)改變,有時還需轉(zhuǎn)速與操控信號成正比或近似成正比。
4、調(diào)速規(guī)模寬。
能運用于1:1000~10000的調(diào)速規(guī)模。
5、體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。
6、能飽嘗得起嚴苛的運轉(zhuǎn)條件,可進行非常頻頻的正反向和加減速運轉(zhuǎn),并能在短時間內(nèi)承受過載。
現(xiàn)在,因為高起動轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動機在工業(yè)機器人中得到廣泛應(yīng)用,一般負載1000N(適當(dāng)100kgf)以下的工業(yè)機器人大多選用電伺服驅(qū)動體系。所選用的關(guān)節(jié)驅(qū)動電動機首要是AC伺服電動機,步進電動機和DC伺服電動機。其間,交流伺服電動機、直流伺服電動機、直接驅(qū)動電動機(DD)均選用方位閉環(huán)操控,一般應(yīng)用于高精度、高速度的機器人驅(qū)動體系中。步進電動機驅(qū)動體系多適用于對精度、速度要求不高的小型簡易機器人開環(huán)體系中。交流伺服電動機因為選用電子換向,無換向火花,在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的運用。機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動電動機的功率規(guī)模一般為0.1~10kW。工業(yè)機器人驅(qū)動體系中所選用的電動機。
二、電機大致可細分為以下幾種
1、交流伺服電動機
包含同步型交流伺服電動機及反應(yīng)式步進電動機等。
2、直流伺服電動機
包含小慣量永磁直流伺服電動機、印制繞組直流伺服電動機、大慣量永磁直流伺服電動機、空心杯電樞直流伺服電動機。
3、步進電動機
包含永磁感應(yīng)步進電動機。
速度傳感器多選用測速發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)變壓器;方位傳感器多用光電碼盤和旋轉(zhuǎn)變壓器。近年來,國外機器人制作廠家已經(jīng)在運用一種集光電碼盤及旋轉(zhuǎn)變壓器功能為一體的混合式光電方位傳感器,伺服電動機可與方位及速度檢測器、制動器、減速結(jié)構(gòu)組成伺服電動機驅(qū)動單元。
機器人驅(qū)動體系要求傳動體系空隙小、剛度大、輸出扭矩高以及減速比大。
三、常用的減速結(jié)構(gòu)
1、RV減速結(jié)構(gòu);
2、諧波減速機械;
3、擺線針輪減速結(jié)構(gòu);
4、行星齒輪減速機械;
5、無側(cè)隙減速結(jié)構(gòu);
6、蝸輪減速結(jié)構(gòu);
7、滾珠絲杠結(jié)構(gòu);
8、金屬帶/齒形減速結(jié)構(gòu);
9、球減速結(jié)構(gòu)。
文章來源,
工業(yè)機器人維修官網(wǎng):etongyue.com