工業機器人運行 伺服電機應用

　　工控摘要：伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。
　　
　　伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
　　
　　如今，機器人產業的增長如火如荼，遍地開花，大量機床廠家、伺服廠家和其他有條件的企業都紛紛轉向機器人市場。為何機床廠家和伺服廠家如此積極轉型研發機器人？工業機器人有4大組成部分，分別為本體，伺服，減速器和控制器。
　　
　　步進電機用于驅動機器人的關節，要求是要有zui大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。
　　
　　機器人產業壯大，需要在伺服、集成控制等領域相繼取得突破才能成行。目前，我國在伺服等領域依然處于待突破階段，對本土機器人產業造成不利影響。
　　
　　工業機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制，即電流環、速度環和位置環。一般情況下，對于交流伺服驅動器，可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。
　　
　　工業自動化進程的持續推進，對于自動化軟件及硬件設備的需求都居高不下，其中國內工業機器人的市場一直穩步增長，預計在2015我國成為zui大需求市場。
　　
　　與此同時，直接帶動伺服系統的市場需求。美萊克供應的鳴志步進伺服電機系統在集成式電機中融入了伺服控制技術，具有精度高、穩定性好、速度快等特點。
　　
　　目前，由于高啟動轉矩、大轉矩、低慣量的交、直流伺服電機在工業機器人中得到廣泛的應用。其他電機，如交流伺服電機、步進電機根據不同的應用需求也會應用到工業機器人中。
　　
　　特別是像機器人末端執行器（手爪）應采用體積、質量盡可能小的電機，尤其是要求快速響應時，伺服電機必須具有較高的可靠性，并且有較大的短時過載能力。具體使用要求：
　　
　　快速性
　　
　　啟動轉矩慣量比大
　　
　　控制特性的連續性和直線性，隨著控制信號的變化，電機的轉速能連續變化，有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比。
　　
　　調速范圍寬
　　
　　體積小、質量小、軸向尺寸短
　　
　　能經受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，并能夠在短時間內承受過載。