機器人的發(fā)展離不開伺服電機的有力支撐,它賦予了機器人的動作和靈活的操控能力。在工業(yè)機器人中,每一個關(guān)節(jié)都配備了伺服電機,通過精確控制各個關(guān)節(jié)的角度變化,工業(yè)機器人可以實現(xiàn)復(fù)雜的空間運動,完成諸如焊接、噴涂、搬運、裝配等多樣化的任務(wù)。以焊接機器人為例,伺服電機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)機器人同樣高度依賴伺服電機,像家庭服務(wù)機器人在室內(nèi)移動、抓取物品、為用戶遞水等操作時,伺服電機控制著機器人的行走輪、機械臂等部件的運動,使其能夠準確地到達目標位置并完成相應(yīng)動作,給用戶帶來便捷的服務(wù)體驗。而在特種機器人領(lǐng)域,比如用于災(zāi)難救援的機器人,其在復(fù)雜且危險的環(huán)境中,需要依靠伺服電機驅(qū)動的機械臂來清理障礙物、搬運重物,或者依靠伺服電機控制的行走機構(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)。伺服系統(tǒng)支持 EtherCAT、Profinet 等工業(yè)通信協(xié)議,方便與上位機及其他設(shè)備組網(wǎng),構(gòu)建智能化生產(chǎn)線。蕪湖三菱伺服系統(tǒng)
伺服電機的工作是一個閉環(huán)控制的過程。首先,控制系統(tǒng)會給驅(qū)動器發(fā)送期望的位置、速度或者轉(zhuǎn)矩指令。驅(qū)動器接收到指令后,將其轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電流信號輸入到伺服電機的定子繞組中,從而使定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子在這個旋轉(zhuǎn)磁場的作用下開始轉(zhuǎn)動,與此同時,安裝在電機上的編碼器會持續(xù)監(jiān)測轉(zhuǎn)子的實際運行狀態(tài),比如當前的位置、轉(zhuǎn)動的速度等,并把這些信息反饋給驅(qū)動器。驅(qū)動器將反饋回來的實際值和接收到的指令值進行對比分析,如果發(fā)現(xiàn)有偏差,就會及時調(diào)整輸出給電機的電流大小和方向,進而改變電機的旋轉(zhuǎn)磁場,讓轉(zhuǎn)子做出相應(yīng)調(diào)整,直到實際運行狀態(tài)與期望的指令值相匹配為止。以自動化流水線上的物料搬運機械臂為例,當要求機械臂將物料準確放置在指定位置時,伺服電機依據(jù)上述原理精確控制機械臂的運動軌跡,確保物料每次都能放置到位,誤差極小。鹽城三菱伺服設(shè)備伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象;
伺服電機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)用場景。它既可以在極低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行,實現(xiàn)諸如精密裝配時的緩慢、精細動作;也可以在高速狀態(tài)下運轉(zhuǎn),滿足如高速自動化生產(chǎn)線的快速物料搬運等需求。例如,在紡織行業(yè)的紗線卷繞工序中,伺服電機能夠根據(jù)紗線的粗細、卷繞速度要求等,在一個較大的速度區(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。
伺服電機主要分為直流伺服電機和交流伺服電機兩大類。直流伺服電機具有良好的調(diào)速性能,其轉(zhuǎn)速可通過改變電樞電壓等方式進行精確控制,在早期的工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用較為廣。然而,隨著技術(shù)發(fā)展,交流伺服電機逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。交流伺服電機又可細分為同步伺服電機和異步伺服電機。同步伺服電機的轉(zhuǎn)速與電源頻率保持嚴格同步,具有較高的精度和效率;異步伺服電機則結(jié)構(gòu)相對簡單、成本較低,適用于一些對精度要求不是極高的場合。不同類型的伺服電機各有特點,可根據(jù)具體應(yīng)用需求進行選擇。現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動器具備參數(shù)記憶、故障診斷等功能,部分還能自動辨識電機參數(shù)。
伺服電機具備出色的高響應(yīng)速度特性,這意味著它能快速地根據(jù)控制指令改變自身的運行狀態(tài)。當控制系統(tǒng)下達一個位置、速度或者轉(zhuǎn)矩的調(diào)整指令后,伺服電機可以在極短的時間內(nèi)做出反應(yīng)并達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。比如在高速包裝機械中,產(chǎn)品源源不斷地在流水線上傳輸,當需要對不同尺寸的產(chǎn)品進行包裝時,伺服電機驅(qū)動包裝機構(gòu)的各個部件,能迅速調(diào)整角度、速度等參數(shù),確保包裝材料準確地包裹住產(chǎn)品,整個響應(yīng)過程往往在幾十毫秒甚至更短時間內(nèi)就能完成。其高響應(yīng)速度的實現(xiàn),一方面是因為電機自身的電磁設(shè)計使得磁場變化能夠快速帶動轉(zhuǎn)子動作,另一方面,先進的驅(qū)動器采用了高速的運算芯片和優(yōu)化的控制算法,能夠迅速處理反饋信息并輸出合適的驅(qū)動電流,讓電機及時跟上指令變化,所以在需要快速動作和頻繁調(diào)整的自動化場景中,伺服電機表現(xiàn)得游刃有余。三菱伺服電機停機后必須注意的事項:每隔半年(內(nèi))應(yīng)再緊固一次伺服電機內(nèi)部電纜的各連接螺母!山東伺服有哪些
擁有高速響應(yīng)能力,能在極短時間內(nèi)達到目標速度與位置,適用于高速運動控制場景。蕪湖三菱伺服系統(tǒng)
直線伺服電機與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式伺服電機有所不同,它實現(xiàn)的是直線形式的機械運動,為一些特殊的應(yīng)用場景提供了獨特的解決方案。直線伺服電機主要分為平板型和圓筒型等結(jié)構(gòu)形式。其原理基于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的洛倫茲力或者安培力,推動動子沿著定子做直線運動。以平板型為例,定子一般是鋪設(shè)在軌道上的一系列繞組,動子則包含永磁體和相應(yīng)的導(dǎo)電部件,當定子繞組通入特定的電流時,動子就會在電磁力的作用下沿著定子軌道做直線位移。直線伺服電機的比較大特點就是能夠直接提供直線運動,無需像旋轉(zhuǎn)電機那樣通過絲桿、齒條等傳動機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動,這樣就避免了因傳動環(huán)節(jié)帶來的間隙、摩擦、彈性變形等問題,從而極大地提高了運動的精度和響應(yīng)速度。比如在高精度的數(shù)控加工中心,使用直線伺服電機來控制刀具在X、Y、Z軸方向的直線運動,能夠?qū)崿F(xiàn)微米級甚至更高精度的加工,有效提升了加工產(chǎn)品的質(zhì)量。蕪湖三菱伺服系統(tǒng)