半导体搬运机器人常用电机驱动系统的分类与要求

2019-07-08

1.快速性

半导体搬运机器人从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。响应指令信号的时间愈短,半导体搬运机器人的灵敏性愈高,快速响应性能愈好,一般是以伺服电动机的机电时间常数的大小来说明伺服电动机快速响应的性能。

2.起动转矩惯量比大

在驱动负载的情况下,要求半导体搬运机器人的伺服电动机的起动转矩大,转动惯量小。

3.调速范围宽。

能使用于1:1000~10000的调速范围。

4.体积小、质量小、轴向尺寸短。

半导体搬运机器人

目前,由于高起动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在半导体搬运机器人中得到广泛应用,一般负载1000N(相当100kgf)以下的半导体搬运机器人大多采用电伺服驱动系统。所采用的关节驱动电动机主要是AC伺服电动机,步进电动机和DC伺服电动机。其中,交流伺服电动机、直流伺服电动机、直接驱动电动机(DD)均采用位置闭环控制,一般应用于高精度、高速度的机器人驱动系统中。半导体搬运机器人多适用于对精度、速度要求不高的小型简易机器人开环系统中。交流伺服电动机由于采用电子换向,无换向火花,在易燃易爆环境中得到了广泛的使用。半导体搬运机器人关节驱动电动机的功率范围一般为0.1~10kW。半导体搬运机器人驱动系统中所采用的电动机。

所谓直接驱动(DD)系统,就是电动机与其所驱动的负载直接耦合在一起,中间不存在任何减速机构。

同传统的电动机伺服驱动相比,DD驱动减少了减速机构,从而减少了系统传动过程中减速机构所产生的间隙和松动,所以机械刚性好,可以高速高精度动作,且具有部件少、结构简单、容易维修、可靠性高等特点,在高精度、高速工业机器人应用中越来越引起人们的重视。作为DD驱动技术的关键环节是DD电动机及其驱动器。它应具有以下特性:(1)输出转矩大:为传统驱动方式中伺服电动机输出转矩的50~100倍。(2)转矩脉动小: 半导体机器人的转矩脉动可抑制在输出转矩的5%~10%以内。(3)效率:与采用合理阻抗匹配的电动机(传统驱动方式下)相比,DD电动机是在功率转换较差的使用条件下工作的。因此,负载越大,越倾向于选用较大的电动机。



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