滑臺模組的動力心臟伺服電機
伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思,。“伺服電機”可以理解為服從控制信號指揮的電機:在控制信號發(fā)出之前,轉(zhuǎn)子靜止不動,;當控制信號發(fā)出時,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動,;當控制信號消失時,,轉(zhuǎn)子能即時停轉(zhuǎn)。伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機,,其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度,。
機器人用伺服電機要求控制器與伺服之間的總線通訊速度快;伺服的精度高,;另外對基礎材料有加工要求,。特別是像機器人末端執(zhí)行器(手爪)應采用體積、質(zhì)量盡可能小的電機,,尤其是要求快速響應時,,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,能經(jīng)受得起苛刻的運行條件,,可進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。
機器人伺服的特殊要求
伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類
交流伺服電機的基本構造與交流感應電動機(異步電機)相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,,接恒定交流電壓,,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達到控制電機運行的目的,。交流伺服電機具有運行穩(wěn)定,、可控性好、響應快速,、靈敏度高以及機械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標嚴格等特點,。
直流伺服電機基本構造與一般直流電動機相似。電機轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,,式中E為電樞反電動勢,,K為常數(shù),j為每極磁通,,Ua,、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,,改變Ua或改變φ,,均可控制直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速,但一般采用控制電樞電壓的方法,,在永磁式直流伺服電動機中,,勵磁繞組被磁鐵所取代,磁通φ恒定,。直流伺服電動機具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時間響應,。
伺服電機的重要性
機器人的控制系統(tǒng)和自動化產(chǎn)品主要涉及伺服電機、減速機,、控制器和傳感器等,。伺服電機是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng),一般安裝在機器人的“關節(jié)”處,,是機器人運動的“心臟”,。
目前,機器人的關節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng),,關節(jié)越多,,機器人的柔性和精度越高,所要使用的伺服電機的數(shù)量就越多,。機器人對伺服系統(tǒng)的要求較高,,必須滿足快速響應、高起動轉(zhuǎn)矩,、動轉(zhuǎn)矩慣量比大,、調(diào)速范圍寬,,要適應機器人的形體做到體積小、重量輕,、加減速運行等條件,,且需要高可靠性和穩(wěn)定性。目前,,工業(yè)機器人使用的較多的是交流伺服系統(tǒng),。
伺服電機的市場分布
目前,在中國工業(yè)機器市場,,主流的供應商包括,,日本松下、安川,、三菱,,以及歐洲和美國的倫茨和博世力士樂。從*來看,,目前國外伺服企業(yè)在我國的*達75%。其中,,日本品牌占比為50%,;歐美品牌占比達25%。而國產(chǎn)品牌只占據(jù)了20%左右的*,。
當前我國中低端伺服系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),,高性能伺服系統(tǒng)尚未形成商品化和批量生產(chǎn)能力,國內(nèi)對精密伺服電機控制系統(tǒng)的需求主要依賴進口,。機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展風生水起,,隨著扶持政策對機器人產(chǎn)業(yè)的推進,以及國產(chǎn)伺服技術的不斷提升,,我國伺服系統(tǒng)進口替代的步伐將加快,。