機(jī)器人的發(fā)展離不開(kāi)伺服電機(jī)的有力支撐,它賦予了機(jī)器人的動(dòng)作和靈活的操控能力。在工業(yè)機(jī)器人中,每一個(gè)關(guān)節(jié)都配備了伺服電機(jī),通過(guò)精確控制各個(gè)關(guān)節(jié)的角度變化,工業(yè)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間運(yùn)動(dòng),完成諸如焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配等多樣化的任務(wù)。以焊接機(jī)器人為例,伺服電機(jī)需要精確控制焊接的位置、角度以及焊接的速度,在復(fù)雜的工件表面按照預(yù)設(shè)的焊接路徑進(jìn)行焊接,確保焊縫的質(zhì)量均勻、美觀且符合焊接工藝要求。服務(wù)機(jī)器人同樣高度依賴伺服電機(jī),像家庭服務(wù)機(jī)器人在室內(nèi)移動(dòng)、抓取物品、為用戶遞水等操作時(shí),伺服電機(jī)控制著機(jī)器人的行走輪、機(jī)械臂等部件的運(yùn)動(dòng),使其能夠準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)位置并完成相應(yīng)動(dòng)作,給用戶帶來(lái)便捷的服務(wù)體驗(yàn)。而在特種機(jī)器人領(lǐng)域,比如用于災(zāi)難救援的機(jī)器人,其在復(fù)雜且危險(xiǎn)的環(huán)境中,需要依靠伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂來(lái)清理障礙物、搬運(yùn)重物,或者依靠伺服電機(jī)控制的行走機(jī)構(gòu)在崎嶇不平的廢墟上穩(wěn)定行走、攀爬,從而完成救援任務(wù)。感應(yīng)式交流伺服電動(dòng)機(jī)雖結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、造價(jià)低,但電磁關(guān)系復(fù)雜,控制精度受參數(shù)影響。嘉興三菱伺服選型
伺服電機(jī),作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的執(zhí)行元件,是一種能夠精確控制位置、速度和加速度的電機(jī)。它不同于傳統(tǒng)電機(jī),通過(guò)接收來(lái)自伺服控制器的指令,實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)控制,廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。伺服電機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng),但關(guān)鍵在于其內(nèi)部的閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)編碼器或解析器實(shí)時(shí)反饋電機(jī)的實(shí)際位置、速度等信息給伺服控制器,控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)值與反饋值進(jìn)行比較,不斷調(diào)整電機(jī)的輸入電壓、電流或頻率,從而精確控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
金華交流伺服設(shè)備具備強(qiáng)大通信功能的三菱伺服電機(jī),輕松接入自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),助力系統(tǒng)集成。
伺服電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、編碼器以及外殼等幾大部分構(gòu)成。定子部分包含了繞組,當(dāng)通入三相交流電時(shí),會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),這是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵磁場(chǎng)來(lái)源。轉(zhuǎn)子則根據(jù)不同的類型,有永磁式轉(zhuǎn)子,利用永磁體產(chǎn)生固定磁場(chǎng);還有感應(yīng)式轉(zhuǎn)子等,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了與定子磁場(chǎng)相互作用的方式。編碼器像是伺服電機(jī)的 “眼睛”,安裝在電機(jī)的后端,它能夠精確地測(cè)量轉(zhuǎn)子的位置、速度等參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)反饋給驅(qū)動(dòng)器。外殼起到保護(hù)內(nèi)部部件的作用,同時(shí)確保電機(jī)良好的散熱性能和機(jī)械強(qiáng)度。例如在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中,伺服電機(jī)的這些結(jié)構(gòu)部件緊密配合,定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),編碼器實(shí)時(shí)監(jiān)控反饋,讓刀具可以精確地沿著設(shè)定的軌跡進(jìn)行切削加工,保證加工精度達(dá)到微米級(jí)別。
額定功率:伺服電機(jī)在連續(xù)工作條件下能夠安全輸出的機(jī)械功率,通常以瓦(W)或千瓦(kW)表示。選擇時(shí)需要留有一定余量,避免長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行。額定轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在額定條件下能夠提供的旋轉(zhuǎn)力矩,單位通常為牛·米(N·m)。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線通常分為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)兩個(gè)工作區(qū)域。額定轉(zhuǎn)速:電機(jī)在額定電壓和負(fù)載下能夠達(dá)到的比較高連續(xù)工作轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)。實(shí)際應(yīng)用中,轉(zhuǎn)速選擇應(yīng)考慮機(jī)械系統(tǒng)的限制因素。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:反映電機(jī)轉(zhuǎn)子抵抗角加速度變化的物理量,是評(píng)估動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力的重要參數(shù)。負(fù)載慣量與電機(jī)慣量的匹配對(duì)系統(tǒng)性能有重大影響。其高精度特性,讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠,為產(chǎn)品加工精度提供堅(jiān)實(shí)保障。
伺服電機(jī)選型是系統(tǒng)工程,需要考慮多方面因素:負(fù)載特性分析:確定負(fù)載的慣量、轉(zhuǎn)矩和速度需求。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(負(fù)載慣量/電機(jī)慣量)通常控制在10:1以內(nèi),比較好為3:1到5:1。運(yùn)動(dòng)曲線規(guī)劃:根據(jù)應(yīng)用需求確定加速度、勻速時(shí)間和減速度,計(jì)算比較大速度和轉(zhuǎn)矩需求。考慮占空比和散熱條件。精度要求:根據(jù)定位精度和重復(fù)精度要求選擇適當(dāng)分辨率的編碼器和電機(jī)類型。高精度應(yīng)用可能需要直接驅(qū)動(dòng)或線性電機(jī)。環(huán)境條件:考慮溫度、濕度、振動(dòng)、粉塵等環(huán)境因素,選擇適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)等級(jí)和冷卻方式。防爆場(chǎng)合需特殊認(rèn)證。系統(tǒng)兼容性:與現(xiàn)有控制系統(tǒng)、機(jī)械接口和電源條件的匹配,包括通信協(xié)議、安裝尺寸和電壓等級(jí)等。交流伺服系統(tǒng)定位精度可達(dá) ±1 個(gè)脈沖,穩(wěn)速精度出色,高性能產(chǎn)品能達(dá) ±0.01rpm 以內(nèi)。南京伺服馬達(dá)
針對(duì)重載工況設(shè)計(jì)的伺服系統(tǒng),通過(guò)大扭矩電機(jī)與高性能減速器結(jié)合,輕松應(yīng)對(duì)重型設(shè)備驅(qū)動(dòng)需求。嘉興三菱伺服選型
伺服電機(jī)擁有寬廣的速度控制范圍,這使其能適應(yīng)多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。它既可以在極低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)諸如精密裝配時(shí)的緩慢、精細(xì)動(dòng)作;也可以在高速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),滿足如高速自動(dòng)化生產(chǎn)線的快速物料搬運(yùn)等需求。例如,在紡織行業(yè)的紗線卷繞工序中,伺服電機(jī)能夠根據(jù)紗線的粗細(xì)、卷繞速度要求等,在一個(gè)較大的速度區(qū)間內(nèi)靈活調(diào)整轉(zhuǎn)速,確保紗線均勻、高質(zhì)量地完成卷繞,其速度可從每分鐘幾十轉(zhuǎn)到數(shù)千轉(zhuǎn)不等,充分展現(xiàn)了其出色的速度調(diào)控能力。嘉興三菱伺服選型