光幕喷涂机器人之伺服驱动系统设计(下)
时间:2017-09-14
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光幕喷涂机器人之伺服驱动系统设计(下)
(3)矩频特性:步进电机的最高转速为每分钟300-600转(即5~10r/s),由于其输出力矩随转速升高而下降,故最高转速仅仅能维持很短的时间,正常工作状态的大部分时间其转速大约为每秒5转以下。按电机旋转一圈工作台前进150mm计算,若以最高转速每分钟600转状态下,工作台的前进速度为1500mm/s,无法满足X轴所需求的2000mm/s,同时,即便步进电机转速能满足Y轴要求的500mm/s,但是步进电机不能长时间维持在较高转速。
对于交流伺服,它的额定转速为每分钟20003000转(即33~50r/s),且由于其为恒力矩输出,能一直稳定在一个较高的转速上。按照步进电机转速转化的相同标准计算,工作台的前进速度可以达到5000mm/s~7500mm/s,符合系统要求。
(4)过载性能:步进电机不具备过载能力,故为了克服惯性负载在启动瞬间产生的较大惯性力矩,将需要选取大转矩电机,然后当电机正常工作时所需要的力矩一般比启动力矩小,从而造成了力矩浪费,间接地提高了制造成本。交流伺服电机具有一定的过载能力,既可以克服惯性力矩,又可以减少力矩浪费,提高了资源利用率,在次方面对于步进电机具有绝对优势。
(5)控制性能:步进电机为开环控制,系统不会产生运行状态的反馈,一旦出现偏差便无法进行调整,故其可控性差,容易产生丢步现象。交流伺服电机为闭环控制,其电机自带的编码器将反馈电机的运行状态,对于整个系统来说可更容易进行再调整,可控制性能更为可靠。
(6)速度响应能力:步进电机从静止加速至额定转述需要数百毫秒,交流伺服电机只需要前者的百分之一,因此交流伺服电机在需要快速启停的控制环境下可发挥优势。
步进电机与伺服电机可作为驱动执行元件,并选择相应的驱动器共同构成驱动系统。伺服电机能满足三自由度坐姿机构的运行需求,步进电机可满足二自由度腕关节机构运行要求。 喷涂机器人
喷涂机器人,基于光幕的喷涂机器人系统设计与研究
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