伺服系统在工业机器人的应用
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伺服应用案例
伺服应用案例
伺服是一种能够对运动进行精确控制的设备,它在许多领域中得到了广泛的应用。
下面将介绍一个关于伺服应用的案例。
案例一:飞机模型控制
小明是一个热爱玩飞机模型的爱好者,他使用了伺服来控制飞机模型的舵面。
通过遥控器发送指令,伺服将舵面精确地转动到指定的角度,从而使飞机模型改变飞行姿态。
小明通过学习和试验,不断调整伺服的参数,使得飞机模型的控制更加灵敏准确。
通过这个案例,我们可以看到伺服在模型控制领域的重要性。
案例二:机床加工
在机械加工领域,伺服也得到了广泛的应用。
以车床为例,伺服被用来控制刀具和工件的运动。
通过调整伺服的参数,可以实现工件的精确加工。
伺服可以根据刀具的位置和速度,精确地控制工件的运动轨迹,从而确保加工的质量和精度。
在数控机床中,伺服技术被广泛采用,使得机床加工更加高效、精确。
案例三:机器人
伺服在机器人领域也有着重要的应用。
机器人需要对关节进行精确的控制,这就需要用到伺服技术。
通过伺服的控制,机器人可以精确地进行移动和操作。
在工业生产中,机器人可以代替人工进行危险和重复的工作,提高生产效率和安全性。
在服务机器人领域,伺服的应用也非常广泛,例如助老机器人、医
疗机器人等。
通过这些案例,我们可以看到伺服技术在机器人领域的广泛应用。
以上是关于伺服应用的三个案例,分别涵盖了模型控制、机械加工和机器人领域。
伺服在这些领域中发挥了重要的作用,提高了工作效率和产品质量。
随着科技的不断进步,伺服技术也将不断发展和创新,为各个领域带来更多的应用和改进。
伺服系统应用场景描述一、概述伺服系统是一种能够实现精确位置控制和速度调节的自动控制系统。
它广泛应用于各个领域,如工业生产、机械制造、航空航天、汽车制造等。
本文将从不同应用场景出发,具体描述伺服系统在各个领域中的应用情况。
二、工业生产领域在工业生产中,伺服系统扮演着重要的角色。
例如,在自动化生产线上,伺服系统可以用于控制机械臂的动作,实现精确的搬运和装配工作。
此外,伺服系统还可以用于控制输送带的速度,确保物料的连续运输。
在工业机械领域,伺服系统可用于控制切割机、冲床、注塑机等设备的运动,以保证加工精度和效率。
三、机械制造领域在机械制造过程中,伺服系统的应用也非常广泛。
例如,在数控机床中,伺服系统可用于控制各个轴向的运动,实现精确的加工操作。
同时,伺服系统还可用于控制各种精密机械设备,如3D打印机、激光切割机等,以实现高精度的制造需求。
四、航空航天领域伺服系统在航空航天领域中的应用也非常重要。
例如,在飞机上,伺服系统可以用于控制飞行控制面的运动,实现飞机的稳定飞行和姿态控制。
此外,伺服系统还可以用于控制飞机上的各种附件,如起落架、舵面等,以确保飞机的安全性和可靠性。
五、汽车制造领域在汽车制造中,伺服系统也有广泛的应用。
例如,在汽车生产线上,伺服系统可用于控制机器人的动作,实现车身焊接、喷涂等工艺操作。
此外,伺服系统还可以用于控制汽车上的各种部件,如电动座椅、车窗升降等,提供舒适的乘车体验。
六、其他领域除了上述几个领域外,伺服系统还有许多其他应用场景。
例如,在医疗器械中,伺服系统可用于控制手术机器人的动作,实现精确的手术操作。
在家用电器中,伺服系统可用于控制洗衣机、冰箱等设备的运转,提供更好的用户体验。
此外,伺服系统还可以应用于船舶、火车、机器人等领域,以满足不同领域的精密控制需求。
总结:伺服系统作为一种能够实现精确位置控制和速度调节的自动控制系统,在工业生产、机械制造、航空航天、汽车制造等领域中有着广泛的应用。
伺服电机在机器人中的应用
伺服电机是一种能够通过控制信号或反馈信号精准控制输出转速
和位置的电动机。
在机器人领域,伺服电机被广泛应用,因为机器人
需要精准的位置和速度控制来完成各种任务,并且需要可靠的运行和
长寿命。
机器人中的伺服电机主要分为两种:旋转型伺服电机和线性型伺
服电机。
旋转型伺服电机主要用于机器人关节的控制,可以让机器人
拥有更灵活的运动能力,如运用在工业机器人上,其中的多个链接部
件就可以使用旋转型伺服电机控制以完成各种动作。
而线性型伺服电
机则用于机器人的直线运动,如激光雕刻机和3D打印机等。
伺服电机在机器人控制中的作用非常关键,因为机器人的控制需
要非常精准的转速和位置控制,否则机器人的运动就会出现误差,从
而无法完成任务。
因此,伺服电机不仅需要有高精度的控制能力,还
需要有较高的抗干扰和可靠性。
除了机器人控制外,伺服电机还可以应用于机器人教育,让学生
们更好地理解机器人控制原理和技术,以便未来参与机器人行业的发展。
在选购伺服电机时,需要考虑机器人应用的具体需求和性能要求。
首先,需要选用合适的电机型号和规格,如旋转角度、可扭矩和最大
负载等;其次,需要选用合适的伺服系统和控制器,以确保电机运行
可靠、稳定和高精度。
此外,还需要注意机器人的供电和维护,以确保机器人伺服电机处于最佳状态。
总之,伺服电机在机器人中起着至关重要的作用,它提供了可靠的、高精度的位置和转速控制,为机器人的智能化和自主化发展奠定了基础。
因此,在机器人应用中,合理选择和使用伺服电机将会大大提升机器人的控制性能和运行效率。
伺服系统在机器人控制中的应用在机器人控制中,伺服系统是一种非常关键的应用。
伺服系统是指通过控制输出位置、速度和加速度等参数,使得某一参考变量的输出准确地跟随期望值的系统。
在机器人控制中,伺服系统能够实现机器人的准确定位和运动控制,从而提高机器人的可靠性和生产效率。
首先,伺服系统能够实现机器人的准确定位。
在机器人控制中,伺服系统通过控制机器人执行器的位置和速度等参数,使机器人能够按照预先设定的轨迹准确地移动到所需的位置。
这对于机器人的各种应用非常重要,例如自动化生产线上的物料搬运、工业准直加工等。
其次,伺服系统能够实现机器人的精密控制。
在机器人控制中,伺服系统不仅能够控制机器人的位置和速度等参数,还能够控制机器人的加速度和转动角速度等复杂参数。
这使得机器人能够做出更加精确的运动,并且更加适应各种复杂的工作环境。
此外,伺服系统还能够实现机器人的智能运动。
在机器人控制中,伺服系统可以通过不断地获得机器人的反馈信号,以及对机器人周围环境的感知,从而实现机器人的智能运动。
这使得机器人更加适应于各种复杂且动态的环境,并且能够在动态环境下做出正确的决策。
综上所述,伺服系统在机器人控制中的应用是非常重要的。
伺服系统不仅能够实现机器人的准确定位和精密控制,还能够实现机器人的智能运动。
这些优点让伺服系统成为了机器人控制中不可或缺的一部分。
为什么要使用伺服系统
伺服系统是现代工业生产中的重要组成部分。
它是一种能够通过电
子或者机械的控制来精确运动的装置,可以用于各种各样的应用场合,从工厂机器人到医疗设备都有涉及。
那么,为什么要使用伺服系统呢?
1. 提高精度和可靠性
伺服系统具有高度可控性和精度,能够实现非常准确的位置控制。
通过伺服控制算法,可以快速响应各种运动需求,精确地调整输出,
实现对机器人、物流系统等的运动控制。
相比之下,传统的步进电机、变频器等系统的精度和可靠性都要差一些。
2. 增加生产效率
由于伺服系统的高度可控性和精度特点,使用伺服系统可以在制造
行业中提高生产效率。
比如,在自动化生产线中,使用伺服系统能够
更加准确地控制输送带和机器人的运动,从而减少机器的卡顿和停滞,提高生产效率。
在医疗器械制造过程中,使用伺服系统可以减少制造
误差,保证设备的精准度和可靠性,从而提高工作效率。
3. 节约能源
伺服电机在执行任务时需要自主调节电流大小,使得机器人等设备
能够在达到所需要的任务时更加高效,更少的功耗,节约更多的能源。
4. 减少维护成本
伺服系统的某些使用情况会因运行状况的数据和实时反馈保持较高的控制可靠性,因此要选择适合的伺服系统件,良好的调试和编程也将在执行及修复期间减少故障的发生,降低了维护成本。
这也可以增加机器在生产中使用寿命。
综上所述,使用伺服系统有助于提高精确性,增加生产效率,节约能源,减少维护成本等多方面的好处,因此,今后工业生产和制造过程中的应用也将趋势性的朝着伺服系统的技术发展。
伺服系统的应用领域和基本要求伺服系统是现代工业中广泛应用的一种控制系统。
它通过精确控制电机的位置、速度和力度,实现对机械设备的高精度控制。
伺服系统在许多领域都有重要的应用,下面将介绍一些主要的领域和对伺服系统的基本要求。
应用领域1. 机械制造在机械制造领域,伺服系统被广泛用于控制机床、机械手臂、自动装配线等设备。
它可以实现机械设备的高精度运动和定位,提高生产效率和产品质量。
2. 自动化生产线伺服系统在自动化生产线中起着至关重要的作用。
它可以控制各种传送带、机械臂、搬运设备等,实现产品的自动运输、装配和包装,提高生产效率和自动化程度。
3. 包装与物流伺服系统在包装与物流领域也有重要的应用。
通过精确控制输送带、装箱机、封箱机等设备,可以实现快速而准确的包装和物流操作,提高包装效率和物流效益。
4. 机器人技术伺服系统是机器人技术的核心控制系统之一。
它可以控制机器人的运动和动作,实现多轴、高精度的控制,使机器人能够完成各种复杂的任务,如装配、焊接、喷涂等。
基本要求伺服系统的基本要求主要包括以下几个方面:1. 精度和稳定性伺服系统需要具有高精度和稳定性,以保证对设备的精确控制。
这要求系统在不同负载和工作条件下能够实现精确的位置、速度和力度控制,并保持稳定的运行。
2. 反馈控制伺服系统需要配备合适的反馈控制装置,如编码器、传感器等,以实时检测设备位置、速度和力度,并将信息反馈给控制系统进行调整和纠正。
3. 快速响应能力伺服系统需要具有快速的响应能力,能够在短时间内对控制指令做出反应并进行相应的控制调整。
这对于实现高速运动和复杂动作的设备是非常重要的。
4. 可编程性和灵活性伺服系统需要具备可编程性和灵活性,以便根据不同的应用需求进行设备控制参数的调整和优化。
这可以通过软件编程和参数设置来实现。
5. 安全可靠性伺服系统需要具备安全可靠性,以确保设备在工作过程中不会产生故障或危险情况。
系统需要具备适当的保护装置和故障检测机制,以及可靠的电源供应和防护措施。
伺服控制器在机器人领域的应用简介机器人技术在当今的工业和服务领域中扮演着越来越重要的角色。
而要实现一个高性能、高精度的机器人系统,伺服控制器是至关重要的组成部分之一。
伺服控制器能够准确控制机器人的运动、力量和位置,使其能够执行各种复杂的任务。
本文将介绍伺服控制器在机器人领域的应用,以及其发展趋势和未来的潜力。
首先,伺服控制器在机器人领域的应用可以分为几个主要方面。
首先是机器人的运动控制。
伺服控制器可以通过控制电机的转速和位置,实现机器人的运动控制。
它能够快速而准确地调整机器人的轨迹,确保其在狭小空间内的精确定位和移动。
这对于需要高精度机器人操作的应用如装配线、仓储物流等是非常重要的。
其次,伺服控制器在机器人的力量控制方面也起着重要的作用。
机器人需要在特定的力量水平下进行精确的操作,以防止对物体或环境造成损害。
通过使用伺服控制器,可以实现对机器人工具的力量控制,使其能够按需对待特定场景,例如搬运容易受损物品或与人类进行协作的机器人等。
此外,伺服控制器还用于机器人的定位和导航。
通过结合传感技术和算法,伺服控制器可以实现机器人的定位和路径规划。
它可以根据传感器的输入来获取机器人当前的位置和周围环境的信息,并根据预设的目标点或任务来规划机器人的行动。
这在无人驾驶车辆、家庭机器人和移动机器人等应用中起着至关重要的作用。
伺服控制器的应用不断发展,未来还有更广阔的潜力。
一方面,随着人工智能和机器学习的发展,伺服控制器可以更好地适应复杂和多变的环境。
通过学习和适应能力的提高,机器人能够更好地应对各种场景,提高运动和力量控制的精确性和灵活性。
另一方面,伺服控制器的小型化和集成化将成为趋势。
随着芯片技术的进步,伺服控制器的尺寸和功耗将进一步减小,适应更小型和便携式机器人的需求。
此外,伺服控制器与其他技术的结合也将带来更多的创新应用,例如与视觉传感器、语音识别和自然语言处理等技术的结合,使机器人能够更智能地感知和交互。
伺服电机在机器人领域的应用在现代工业领域,机器人技术的应用越来越广泛,成为生产自动化的关键。
而在机器人的运动控制中,伺服电机起着至关重要的作用。
伺服电机凭借其高精度、高效率和快速响应的特点,成为机器人领域首选的驱动装置之一。
本文将为您详细介绍伺服电机在机器人领域的应用。
首先,伺服电机在机器人领域的主要应用之一是在关节驱动方面。
机器人的关节需要精准灵活的运动,而伺服电机正是能够实现这一要求的驱动设备。
通过控制伺服电机的旋转角度和转速,可以实现机器人关节的精准控制,从而完成各种复杂任务。
无论是工业生产中的装配线还是医疗领域中的手术机器人,都需要伺服电机的支持来实现高效准确的运动。
其次,伺服电机在机器人领域的另一个重要应用是在运动平台驱动方面。
机器人在实现各种任务时往往需要移动到不同的位置,而运动平台的驱动系统则是保证机器人移动精准和稳定的关键。
伺服电机具有高速度和高精度的特点,可以实现对运动平台的精准控制,确保机器人在工作过程中具有稳定的运动特性。
除此之外,伺服电机还广泛应用于机器人的夹持和定位系统中。
在工业自动化生产中,机器人需要具备夹持和定位工件的能力,以完成各种加工任务。
伺服电机在夹持和定位系统中的应用,可以实现机器人对工件的精准抓取和定位,提高生产效率和产品质量。
总的来说,伺服电机在机器人领域的应用是多方面的、深入的。
它不仅可以实现机器人关节的精准控制,还可以驱动机器人的运动平台、夹持和定位系统,为机器人的自动化生产提供强大支持。
随着科技的不断进步和工业的不断发展,伺服电机在机器人领域的应用前景将更加广阔。
相信在不久的将来,伺服电机会在机器人领域发挥更重要的作用,推动机器人技术的不断创新和发展。
伺服电机应用场景引言伺服电机是一种能够根据外部信号控制转速和位置的电动机。
它在许多工业和日常生活中的应用场景中发挥着重要作用。
本文将探讨伺服电机的应用场景,并详细介绍其在不同领域的具体应用。
工业自动化伺服电机在工业自动化领域中广泛应用。
它们可以用于机器人、CNC机床、加工设备等各种机械系统中。
以下是几个典型的应用场景:1. 机器人伺服电机是机器人运动控制的核心。
它们能够精确控制机器人的运动轨迹和速度,实现各种复杂的操作。
例如,在工厂生产线上,机器人可用于自动装配、焊接、喷涂等任务,其中伺服电机确保机器人的准确定位和精确运动。
2. CNC机床CNC(Computer Numerical Control)机床是一种可以通过计算机程序精确控制工具运动的机床。
伺服电机广泛应用于CNC机床中,用于实现各种工艺操作,如铣削、钻孔、车削等。
通过精确控制伺服电机的转速和位置,CNC机床可以高效地完成复杂的加工任务。
3. 加工设备在各类加工设备中,伺服电机的应用也非常普遍。
例如,数控车床、注塑机、切割机等设备都需要伺服电机来实现精确运动控制。
通过将伺服电机与传感器等结合,可以实现更高的精度和稳定性,从而提高加工质量和效率。
机器人领域伺服电机在机器人领域的应用非常广泛。
以下是几个典型的机器人应用场景:1. 抓取和搬运机器人可以通过伺服电机精确控制机械臂的动作,从而实现抓取和搬运物体的任务。
这在仓储、物流等领域中非常常见。
例如,机器人可以用于自动化仓库中的货物装卸、快递分拣等操作。
2. 医疗手术伺服电机在医疗手术中也有重要应用。
通过精确控制伺服电机,医疗机器人可以实现更加精细的手术操作,减少人为误差,并提高手术的安全性和成功率。
这在微创手术、神经外科等领域中尤为重要。
3. 服务机器人服务机器人是一类可以为人类提供各种服务的机器人,如导航、家庭助理等。
伺服电机在服务机器人中扮演着重要角色,可用于控制机器人的运动和姿态。
伺服电机在自动化生产中的应用在现代工业生产中,自动化技术的应用已经变得越来越普遍和重要。
作为自动化系统的核心部件之一,伺服电机在自动化生产中发挥着非常关键的作用。
本文将探讨伺服电机在自动化生产中的应用,并探讨其优势和未来发展方向。
一、伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够控制输出轴角度、角速度和位置的精密电机。
其工作原理是通过接收控制系统发送的电流信号,控制电机的旋转角度和速度,以达到精确控制的目的。
伺服电机通常使用编码器等反馈装置来实时监测电机的转动情况,从而实现高精度的运动控制。
二、1. 机床加工领域:伺服电机广泛应用于数控机床、车床、铣床等设备中,可以实现高速、高精度的运动控制,提高加工效率和产品质量。
2. 机器人领域:伺服电机是工业机器人的重要驱动部件,可以实现机械臂的精确定位和灵活运动,应用于装配线、焊接线等自动化生产系统中。
3. 医药、食品等清洁环境领域:伺服电机无刷结构、低噪音、高效率的特点,被广泛应用于对环境要求严格的医药、食品等行业,保证产品的卫生和质量。
4. 纺织、印刷、包装等行业:伺服电机可以实现精确的张力控制、卷取控制等功能,适用于纺织、印刷、包装等行业的生产设备中,提高生产效率和产品质量。
5. 汽车、航空航天领域:伺服电机在汽车、航空航天等领域应用广泛,用于控制发动机、导航系统、飞行控制系统等,实现高速、高精度的动力输出。
三、伺服电机的优势1. 高精度:伺服电机可以实现微小位移和高速响应,控制精度高,适用于对运动控制要求严格的场合。
2. 高效率:伺服电机采用无刷结构和闭环控制技术,具有高效、节能的特点,可以减少能源消耗,提高设备的生产效率。
3. 灵活性:伺服电机可以通过调整控制系统的参数,实现不同速度、不同位置的运动控制,适用范围广泛。
四、伺服电机的未来发展方向随着自动化技术的不断发展和工业生产需求的不断提高,伺服电机将继续向着高性能、高精度、高可靠性、低噪音、低能耗等方向发展。
伺服系统在工业机器人的应用工业机器人有4大组成部分,分别为本体、伺服、减速器和控制器。
而其中,工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。
一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。
伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外,还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统,也可称作随动系统。
狭义伺服系统又称位置随动系统,其被控制量(输出量)是负载机械空间位置的线位移或角位移,当位置给定量(输入量)作任意变化时,系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化。
伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
伺服系统组成原理框图1、比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器控制器通常是计算机或PID(比例、积分和微分)控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
3、执行环节执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作。
机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4、被控对象被控对象指被控制的物件,例如一个机械手臂,或是一个机械工作平台。
5、检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
伺服系统的特点和功用伺服系统与一般机床的进给系统有本质上差别,它能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置。
伺服系统是数控装置和机床的联系环节,是数控系统的重要组成,具有以下特点:必须具备高精度的传感器,能准确地给出输出量的电信号。
功率放大器以及控制系统都必须是可逆的。
足够大的调速范围及足够强的低速带载性能。
快速的响应能力和较强的抗干扰能力。
伺服系统的类型按控制原理分:有开环、闭环和半闭环三种形式按被控制量性质分:有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式按驱动方式分:有电气、液压和气压等伺服驱动形式按执行元件分:有步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式伺服系统的执行元件1、执行元件的种类及其特点(1)电气式执行元件电气执行元件包括直流(DC)伺服电机、交流(AC)伺服电机、步进电机以及电磁铁等,是最常用的执行元件。
对伺服电机除了要求运转平稳以外,一般还要求动态性能好,适合于频繁使用,便于维修等。
(2)液压式执行元件液压式执行元件主要包括往复运动油缸、回转油缸、液压马达等,其中油缸最为常见。
在同等输出功率的情况下,液压元件具有重量轻、快速性好等特点。
(3)气压式执行元件气压式执行元件除了用压缩空气作工作介质外,与液压式执行元件没有区别。
气压驱动虽可得到较大的驱动力、行程和速度,但由于空气粘性差,具有可压缩性,故不能在定位精度要求较高的场合使用。
三种类型的区别种类特点优点缺点电气式可用商业电源;信号与动力传送方向相同;有交流直流之分;注意使用电压和功率。
操作简便;编程容易;能实现定位伺服控制;响应快、易与计算机(CPU)连接;体积小、动力大、无污染。
瞬时输出功率大;过载差;一旦卡死,会引起烧毁事故;受外界噪音影响大。
气压式气体压力源压力5~7×Mpa;要求操作人员技术熟练。
气源方便、成本低;无泄露而污染环境;速度快、操作简便。
功率小、体积大、难于小型化;动作不平稳、远距离传输困难;噪音大;难于伺服。
液压式液体压力源压力20~80×Mpa;要求操作人员技术熟练。
输出功率大,速度快、动作平稳,可实现定位伺服控制;易与计算机(CPU)连接。
设备难于小型化;液压源和液压油要求严格;易产生泄露而污染环境。
2、常用的控制用电机控制用电机是电气伺服控制系统的动力部件。
它是将电能转换为机械能的一种能量转换装置。
机电一体化产品中常用的控制用电机是指能提供正确运动或较复杂动作的伺服电机。
控制用电机有回转和直线驱动电机,通过电压、电流、频率(包括指令脉冲)等控制,实现定速、变速驱动或反复启动、停止的增量驱动以及复杂的驱动,而驱动精度随驱动对象的不同而不同。
(1)伺服驱动电机一般是指:步进电机(Stepping Motor)、直流伺服电机(DC Servo Motor)、交流伺服电机(AC Servo Motor)(2)常用伺服控制电动机的控制方式主要有:开环控制、半闭环控制、闭环控制三种。
闭环系统的驱动系统具有位置(或速度)反馈环节;开环系统没有位置与速度反馈环节。
a、开环数控系统没有位置测量装置,信号流是单向的(数控装置→进给系统),故系统稳定性好。
无位置反馈,精度相对闭环系统来讲不高,其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。
一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。
这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点,在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
一般用于经济型数控机床。
b、半闭环数控系统半闭环数控系统的位置采样点如图所示,是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出,采样旋转角度进行检测,不是直接检测运动部件的实际位置。
半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节,因此可获得稳定的控制性能,其系统的稳定性虽不如开环系统,但比闭环要好。
由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。
因此,其精度较闭环差,较开环好。
但可对这类误差进行补偿,因而仍可获得满意的精度。
半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高,因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。
c、全闭环数控系统全闭环数控系统的位置采样点如图的虚线所示,直接对运动部件的实际位置进行检测。
从理论上讲,可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。
具有很高的位置控制精度。
由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的,故很容易造成系统的不稳定,使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。
该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。
机器人的伺服系统通常情况下,我们所说的机器人伺服系统是指应用于多轴运动控制的精密伺服系统。
一个多轴运动控制系统是由高阶运动控制器与低阶伺服驱动器所组成,运动控制器负责运动控制命令译码、各个位置控制轴彼此间的相对运动、加减速轮廓控制等等,其主要作用在于降低整体系统运动控制的路径误差;伺服驱动器负责伺服电机的位置控制,其主要作用在于降低伺服轴的追随误差。
机器人的伺服系统由伺服电机、伺服驱动器、指令机构三大部分构成,伺服电机是执行机构,就是靠它来实现运动的,伺服驱动器是伺服电机的功率电源,指令机构是发脉冲或者给速度用于配合伺服驱动器正常工作的。
机器人对伺服电机的要求比其它两个部分都高。
首先要求伺服电机具有快速响应性。
电机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。
响应指令信号的时间愈短,电伺服系统的灵敏性愈高,快速响应性能愈好,一般是以伺服电机的机电时间常数的大小来说明伺服电机快速响应的性能。
其次,伺服电机的起动转矩惯量比要大。
在驱动负载的情况下,要求机器人的伺服电机的起动转矩大,转动惯量小。
最后,伺服电机要具有控制特性的连续性和直线性,随着控制信号的变化,电机的转速能连续变化,有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。
当然,为了配合机器人的体形,伺服电机必须体积小、质量小、轴向尺寸短。
还要经受得起苛刻的运行条件,可进行十分频繁的正反向和加减速运行,并能在短时间内承受数倍过载。
伺服驱动器是可利用各种电机产生的力矩和力,直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构,具有转矩转动惯量比高、无电刷及换向火花等优点,在机器人中应用比较广泛。
国外知名伺服电机/系统制造商伦茨(德国)伦茨(lenze)是世界上著名的机电传动产品制造商,主要产品有直流调速装置、交流变频器、交流伺服、各类电动机、小型传动转置、减速箱、变速器、制动器、离合器等。
该公司现役的产品MCM同步伺服电机主打机器人市场,结构紧凑、负载与电机惯量比佳、外壳平滑、简单易用,适合包装、搬运等应用场景。
博世力士乐(德国)博世力士乐(BoschRexroth)作为德国博世集团的全资子公司.是全球工业技术市场的领先供应商,在传动和控制领域声誉卓著。
该公司旗下产品种类繁多,主要集中在高质量电控、液压、气动、机电一体化元件和系统等领域。
路斯特(德国)路斯特(lust)隶属于柯尔柏集团,专注于向机器人/机床制造业提供通用型、可编程型及多轴运动控制型伺服驱动产品及相关解决方案的生产和贸易性企业。
标准产品谱宽,涵盖通用型、可编程型、多轴运动控制型,它们被广泛的应用于各类产业机械和机床。
倍福(德国)倍福(Beckhoff)基于PC的自动化新技术作为发展理念,所生产的工业PC、现场总线模块、驱动产品和TwinCA T自动化软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统,可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。
西门子(德国)西门子是世界上最大的电气和电子公司之一,历经150年来常盛不衰,公司的业务主要集中于6大领域:信息和通讯、自动化和控制、电力、交通、医疗系统和照明。
西门子的伺服电机种类丰富、结构紧凑,可实现卓越的动态特性和运行效率,性能等级全,安装规格多样。
欧系伺服特点是过载能力高,动态响应好,驱动器开放性强,且具有总线接口,包括现场总线、工业以太网甚至无线网络技术。
但价格昂贵,体积重量大。
(目前的高速伺服总线虽大多为开放标准,但技术都被国际化大公司所掌控。
尤其是基于工业以太网技术,如EtherCAT、Profinet、EtherNet/IP、SERCOSIII等,在提升工业机器人专用交流伺服系统的高性能方面起到了举足轻重的作用。
德国公司Beckhoff推出的EtherCA T近年来发展势头迅猛,成为大多数高性能驱动系统首选的网络标准,安川、伦茨等国外伺服厂商已将EtherCA T总线,作为下一代产品的总线标准。
)松下(日本)松下是一家大型跨国企业,经营产品涉及家电、数码视听电子、办公产品、航空等诸多领域。
松下旗下的松下电机主营电气机电类服务,该公司推出的小型交流伺服电动机和驱动器颇受市场欢迎,其中大惯量系列适用于数控机床,中惯量系列适用于机器人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。