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
4960

伺服電動缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產品,將伺服電機的旋轉運動通過絲桿轉換成直線運動,同時將伺服電機最佳優點精確轉速控制、精確轉數控制、精確扭矩控制轉變成精確速度控制、精確位置控制、精確推力控制,實現高精度直線運動系列的全新革命性產品。

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

伺服電動缸優點:省能源,干凈無污染;低噪音、低摩擦和低速平穩性良好,優異的控制性和穩定性;安裝、使用方便,低維護成本,對維護人員沒有太高的技術要求;采用先進的模塊化設計方法,供貨期短,結構緊湊、外形尺寸較??;高響應、高性能、可靠性高、低慣量設計,重復定位精度高;工作壽命長,可頻繁啟停;環境適應性好(低溫、高溫、海上、防水、防爆等各種環境)。

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客戶不同的需求選擇配備。

相關配置及附件:驅動部分可選伺服電機、直流電機、直流無刷電機、步進電機、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,行星減速機,預緊螺母等;

應用范圍:廣泛應用于模擬仿真平臺、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、機械自動化生產線、食品、紡織、醫藥、包裝、化工行業等領域。
伺服電動缸從外形結構上可分為三種,直線式、平行式和垂直式。垂直式可根據客戶要求設計制造。

(1)直線式電動缸

直線式電動缸集成了伺服電機、伺服驅動器、高精度滾珠絲桿、模塊化設計等技術,整個電動缸結構緊湊。伺服電機與電動缸的傳動絲桿通過特殊聯軸器相連接,使伺服電機的編碼器直接反饋電動缸的活塞桿位移量,減少了中間環節的慣量和間隙,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、設定簡單。電動缸的主要零部件均采用國內外優質產品,性能穩定、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。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角式減速機或蝸輪蝸桿減速機構與傳動絲桿相連接,除具有直線式、平行式電動缸的優點外,其總長較短,在安裝位置小的場合比較適應,可以實現大減速比、小驅動功率、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由三自由度運動平臺、微型控制器、伺服驅動系統等組成。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動的電動缸。計算機控制系統通過位姿—缸長解算,通過驅動伺服電機改變電動缸缸長,以實現運動平臺的三個自由度的運動,即笛卡爾坐標系內的Z軸上下升降運動和繞X軸和Y軸兩個坐標軸的轉動。

(5)六自由度運動平臺

平臺系統由采用Stewart機構的六自由度運動平臺、微型控制器、伺服驅動系統等組成。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動的電動缸。計算機控制系統通過位姿-缸長解算,通過驅動伺服電機改變電動缸缸長,以實現運動平臺的六個自由度的運動,即笛卡爾坐標系內的三個平移運動和繞三個坐標軸的轉動。

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