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伺服電動缸及多自由度運動仿真平臺

2018-08-29 13:13:00
陸啟蒙
原創(chuàng)
9081

伺服電動缸是將伺服電機與絲杠一體化設(shè)計的模塊化產(chǎn)品,將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動通過絲桿轉(zhuǎn)換成直線運動,同時將伺服電機最佳優(yōu)點精確轉(zhuǎn)速控制、精確轉(zhuǎn)數(shù)控制、精確扭矩控制轉(zhuǎn)變成精確速度控制、精確位置控制、精確推力控制,實現(xiàn)高精度直線運動系列的全新革命性產(chǎn)品。

伺服電動缸特性:閉環(huán)伺服控制,控制精度達(dá)到0.01mm;精密控制推力,增加壓力傳感器,控制精度可達(dá)1%;易于與PLC等控制系統(tǒng)連接,實現(xiàn)高精密運動控制。

伺服電動缸優(yōu)點:省能源,干凈無污染;低噪音、低摩擦和低速平穩(wěn)性良好,優(yōu)異的控制性和穩(wěn)定性;安裝、使用方便,低維護(hù)成本,對維護(hù)人員沒有太高的技術(shù)要求;采用先進(jìn)的模塊化設(shè)計方法,供貨期短,結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸較小;高響應(yīng)、高性能、可靠性高、低慣量設(shè)計,重復(fù)定位精度高;工作壽命長,可頻繁啟停;環(huán)境適應(yīng)性好(低溫、高溫、海上、防水、防爆等各種環(huán)境)。

伺服電動缸安裝方式:可以提供非常靈活的安裝配置。全系列的安裝組件可根據(jù)客戶不同的需求選擇配備。

相關(guān)配置及附件:驅(qū)動部分可選伺服電機、直流電機、直流無刷電機、步進(jìn)電機、三相異步電機等,也可客戶自行提供。

附件可選配,如限位開關(guān),行星減速機,預(yù)緊螺母等;

應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用于模擬仿真平臺、動感娛樂、六自由度平臺、機械類升降臺、造波機、汽車壓機、鋼鐵行業(yè)、機械自動化生產(chǎn)線、食品、紡織、醫(yī)藥、包裝、化工行業(yè)等領(lǐng)域。
伺服電動缸從外形結(jié)構(gòu)上可分為三種,直線式、平行式和垂直式。垂直式可根據(jù)客戶要求設(shè)計制造。

(1)直線式電動缸

直線式電動缸集成了伺服電機、伺服驅(qū)動器、高精度滾珠絲桿、模塊化設(shè)計等技術(shù),整個電動缸結(jié)構(gòu)緊湊。伺服電機與電動缸的傳動絲桿通過特殊聯(lián)軸器相連接,使伺服電機的編碼器直接反饋電動缸的活塞桿位移量,減少了中間環(huán)節(jié)的慣量和間隙,提高了控制性和控制精度。伺服電機與電動缸整體相連,安裝容易、設(shè)定簡單。電動缸的主要零部件均采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,性能穩(wěn)定、故障率低、可靠性高。

伺服電動缸及多自由度運動仿真平臺

(2)平行式電動缸

平行式電動缸的電機與缸體部分平行安裝,通過同步帶及同步帶輪與電動缸的傳動絲桿相連接,除具有直線式電動缸的特點外,并由于總長短,在安裝位置比較小的場合比較適應(yīng)。同時平行式電動缸選用的同步帶,具有強度高、間隙小、壽命長等特點,使整個電動缸具有較高的控制性和控制精度。

伺服電動缸及多自由度運動仿真平臺

(3)垂直式電動缸

垂直式電動缸的電機通過轉(zhuǎn)角式減速機或蝸輪蝸桿減速機構(gòu)與傳動絲桿相連接,除具有直線式、平行式電動缸的優(yōu)點外,其總長較短,在安裝位置小的場合比較適應(yīng),可以實現(xiàn)大減速比、小驅(qū)動功率、大推力。

伺服電動缸及多自由度運動仿真平臺

(4)三自由度運動平臺

三自由度運動平臺系統(tǒng)由三自由度運動平臺、微型控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)等組成。三自由度運動平臺的下平臺安裝在地面上,上平臺為運動平臺,它由三只電動缸和三個防扭臂支承,運動平臺與電動缸采用三個虎克鉸連接,電動缸與固定基座采用三個虎克鉸連接,三只電動缸采用伺服電機驅(qū)動的電動缸。計算機控制系統(tǒng)通過位姿—缸長解算,通過驅(qū)動伺服電機改變電動缸缸長,以實現(xiàn)運動平臺的三個自由度的運動,即笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的Z軸上下升降運動和繞X軸和Y軸兩個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動。

(5)六自由度運動平臺

平臺系統(tǒng)由采用Stewart機構(gòu)的六自由度運動平臺、微型控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)等組成。六自由度運動平臺(如下圖)的下平臺安裝在地面上,上平臺為運動平臺,它由六只電動缸支承,運動平臺與電動缸采用六個虎克鉸連接,電動缸與固定基座采用六個虎克鉸連接,六只電動缸采用伺服電機驅(qū)動的電動缸。計算機控制系統(tǒng)通過位姿-缸長解算,通過驅(qū)動伺服電機改變電動缸缸長,以實現(xiàn)運動平臺的六個自由度的運動,即笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的三個平移運動和繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動。

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