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文檔簡介
第七章機(jī)器人驅(qū)動技術(shù)DrivingTechnologyofIndustrialRobot
驅(qū)動方式:
電力驅(qū)動、
液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、新型驅(qū)動等。電力驅(qū)動比例越來越大大力量、防爆、精度不高場合——液壓及氣動§7-1液壓驅(qū)動應(yīng)用:簡易經(jīng)濟(jì)型、重型機(jī)器人。一、液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,動力強(qiáng),快速響應(yīng),直接驅(qū)動,防爆,壓力高。力量大,上百公斤~7MPa。缺點(diǎn):易漏油,油品清潔度要求。核心:電液伺服閥。工作原理:通過電——液轉(zhuǎn)換元件對液動機(jī)進(jìn)行方向、位置、速度控制。
產(chǎn)生與電流成比例關(guān)系的液流流量。該液流驅(qū)動油缸或油馬達(dá)運(yùn)動?!?-2氣壓驅(qū)動工作原理:與液壓驅(qū)動相似。用途:主要用于繼電接觸器或可編程控制器PLC控制的開環(huán)控制系統(tǒng)。§7-3電力驅(qū)動一、普通交流及直流電動機(jī)特點(diǎn):輸出力及力矩大,控制性能差,慣性大,不易準(zhǔn)確定位,需減速傳動,成本低,維護(hù)使用方便,用于速度低、抓重大的專用機(jī)器人。1、三相交流電機(jī)(1)交流發(fā)電機(jī)——電刷(2)三相交流異步電動機(jī)(3)三相交流同步電動機(jī)——恒定轉(zhuǎn)速要求情況下2、直流電機(jī)(電動機(jī)可與發(fā)電機(jī)互換)直流發(fā)電機(jī)——整流子直流電機(jī)性能(與交流電機(jī)相比)同功率下,體積大、重量大,價格高啟動轉(zhuǎn)矩大調(diào)速性—A)改變磁通ΦB)改變外電壓U-需連續(xù)可調(diào)直流電源,C)改變電樞電阻R某相通電,產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子總是試圖轉(zhuǎn)到磁阻最小處。圖8-15每步轉(zhuǎn)30°。
如果A相先通電,然后A、B再同時通電,電流相等則轉(zhuǎn)15°。2、伺服電機(jī)特點(diǎn):(1)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速大小及方向受控制繞組上信號電壓控制。(2)快速啟動與停止(細(xì)長,慣性?。?。(3)無自轉(zhuǎn),信號為零,立刻停轉(zhuǎn)。(1)直流伺服電機(jī)(應(yīng)用減少)——電刷原理:與直流電機(jī)相同。輸入電流(或電壓)連續(xù)可變。激磁回路轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速受輸入電流(電壓)信號控制。特點(diǎn):成本低,機(jī)器人初期大量采用。電刷易產(chǎn)生火花,并對無線電設(shè)備干擾。正被交流伺服(無刷)電機(jī)取代。(2)交流伺服電機(jī)(逐步取代直流伺服電機(jī))——無刷。90年代起,異軍突起。直流電機(jī)致命弱點(diǎn)——整流子。成本低廉機(jī)器人采用直流伺服電機(jī)。(3)舵機(jī)最簡單的舵機(jī)——直流電機(jī)+180:1減速器。轉(zhuǎn)動范圍一般特定為60°,脈沖比例調(diào)制(PPM)。使用電機(jī)一定要研究電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性!直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率間的關(guān)系3、直接驅(qū)動伺服系統(tǒng)DD電機(jī)——直接驅(qū)動電機(jī):電動機(jī)與負(fù)載直接耦合。無傳動裝置。傳統(tǒng)電機(jī)問題:①轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩低。因此需減速裝置進(jìn)行降速增矩。而低轉(zhuǎn)速電機(jī)磁極對數(shù)多,體積大,重量大,減速器是恒功率減速。②交流電機(jī)變頻調(diào)速或直流電機(jī)可控硅調(diào)速,通常是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,亦即轉(zhuǎn)速下降后,轉(zhuǎn)矩恒定,不是恒功率。③絕大多數(shù)機(jī)器是要求低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩。因此交流電機(jī)變頻調(diào)速或直流電機(jī)可控硅調(diào)速時,當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時,工作狀況很差。
DD電機(jī)的研制關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)電機(jī)低速高轉(zhuǎn)矩化。直接驅(qū)動優(yōu)勢與缺點(diǎn):省略減速傳動系統(tǒng),機(jī)械效率提高,剛度增大,間隙消除,慣性減小
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