工业机器人对伺服电机有何要求?工业机器人对编码器有何要求?
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在这篇文章中,小编将对工业机器人对伺服电机、编码器的要求的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对工业机器人的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、工业机器人对伺服电机的要求
第一,快速反应。电动机从接收指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应缩短。对指令信号的响应时间越短,伺服电机系统的灵敏度越高,快速响应性能越好,一般是以伺服电机的机电时间常数来说明伺服电机的快速响应性能。
第二,启动转矩的惯量比大。当传动负载时,要求机器人的伺服电机启动转矩大,转动惯量小。
再次,控制特性的连续性和直线性,电机转速可随控制信号的改变而连续变化,有时要求转速与控制信号成正比或近似成比例。其次,速度调节范围宽。可在:1000~10000范围内使用。当然,为了与机器人形体相匹配,伺服电机必须小,体积小,轴向尺寸短。其三是能够经受得起严酷的操作条件,能够进行非常频繁的正反向加减速运行,并能在短时间内承受数倍的过载。
由于它具有高的转矩转动惯量比、无电刷和换向火花等优点,在工业机器人中得到了广泛的应用。为了对三相永磁同步伺服电机进行电流型调制(PWM)相逆变器和电流环为内环、速度环为外环的多闭环控制系统,一般采用电流型脉宽调制(PWM)相逆变器。
有好的部件,才能使机器发挥最大作用。因此选择高品质的伺服电机也是标准。
二、工业机器人对编码器的要求
现在工业领域常见的机器人有下面两种,协作机器人和机械手臂,其所用的编码器都有各自的特性化需求。
协作机器人用编码器的特点:厚度薄,中空且孔径大,外径反而要求越小越好,以便于各关节的尺寸可以做得更小,机器人也就更小了;孔径大是为了中间可以走线缆,节省空间。需要注意的是,大功率的线缆不宜与编码器电缆放在同一线槽内,以避免干扰造成的信号异常。
国外产品很多都采用分体式绝对式编码器,这要求与其配套的电机技术参数非常精确,否则设备精度就会损失。
配合国内协作机器人的开发,对应关节的编码器也需要定制来配合,编码器厚度、孔径及外径等相关方面参数都需要给出相应的技术要求。协作机器人用编码器分为整体式安装和分体式安装两种方式,整体式编码器特点就是对客户端的电机技术参数要求相对低些,安装和调试相对简单易行,成本相对高一些;如果采用分体式编码器,需要双方配合完成对应接口的设计,也是为了后续安装调试简单可行,但还是要比整体式产品安装调试复杂一些,成本相对低一些。
通用的工业机械手臂,通常采用整体的伺服电机+编码器的方式来构建机械手臂,由于伺服电机小型化的需求越来越旺盛,对应编码器的小型化和超薄化的要求也越来越强烈。伺服电机厂家都需要直径小,厚度薄,精度高且价格低的编码器。而这类电机可选用的编码器也分为整体式和分体式两种,分体式编码器对轴向窜动、径向跳动以及止口尺寸公差等都是有相对较高的要求,电机厂家需要对电机本身参数进行确认,这样才能更好与编码器进行对接;而整体式编码器的厚度很难做到更薄了,现在国内最薄的整体式光栅编码器厚度约为20mm。虽然光栅编码器只是机器手臂内一个配件,但是在功能实现上起到举足轻重的作用。
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