서보 선형 액추에이터 설계 자동 유도 차량 또는 자율주행 로봇 정밀도,소형화,효율성 및 동적 제어와 같은 고려 사항이 포함됩니다. 아래는 이러한 액추에이터를 설계하는 구조화된 접근법입니다.
1. 리니어 액추에이터에 대한 주요 요구 사항
기능적 요구
(예:리프팅/틸팅 메커니즘에 대한 500 킬로그램).
이 응용 프로그램은 모든 응용 프로그램에서 사용할 수 있습니다.
이 경우,당신은 당신이 원하는 것을 선택할 수 있습니다.
&황소;정밀(&플러스;0.1 미리메터 또는 더 나은 정렬 작업).
&황소;듀티 사이클(연속 또는 간헐적 인 작동).
&황소;환경&운영 제약
이 제품은 이전에 판매 된 것 외에도 기능적으로 작동합니다
&황소;낮은 전력 소비(배터리 구동 효율).
물 저항(산업 환경에 대한 54 이상).
&황소;저잡음&진동(협력적인 로봇 신청을 위해).
2. 서보 선형 액추에이터 선택
액추에이터 유형
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유형 |
장점 |
단점 |
최고의 |
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볼 스크류 |
높은 정밀도,높은 짐 |
느린 속도,높은 비용 |
드는,정확한 포지셔닝 |
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리드 스크류 |
낮은 비용,자동 잠금 |
낮은 효율,시간이 지남에 따라 마모 |
가벼운 의무 신청 |
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벨트 구동 |
고속,낮은 정비 |
더 낮은 힘,보다 적게 정확한 |
컨베이어 조정 |
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선형 모터 |
초고속 다이렉트 드라이브 |
비싸고 복잡한 제어 |
고속 정렬 |
볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 또는 볼 스크류 소형 서보 선형 액추에이터 가장 흔합니다.
3. 모터 선택(서보 대 스테퍼)
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매개 변수 |
자동 귀환 제어 장치 모터 |
스테퍼 모터 |
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정밀도 |
매우 높음(폐쇄 루프) |
좋은(오픈 루프,단계를 잃을 수 있음) |
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속도 |
높은(3000+분당 회전수) |
보통(전형적인 1000 분당 회전수) |
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토크 |
높은 속도로 높은 |
더 높은 속도로 떨어짐 |
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제어 |
복잡한(인코더 필요) |
단순(펄스/방향) |
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비용 |
더 높은 |
낮은 |
추천:
자동 귀환 제어 장치 모터(높은 정밀도,동적인 통제를 위해).
스테퍼 모터 (비용에 민감한 저속 애플리케이션의 경우).
4. 기계 설계 고려 사항
.프레임 및 장착
알루미늄 프로파일(경량,강성).
선형 가이드(부드러운 움직임을 위해,예를 들어,티케이/하이윈 레일).
컴팩트 하우징(구조 내에 적합).
비.힘 및 토크 계산
힘(엔)=2&파이;&시간;토크(엔)&시간;효율/리드(엠/회전)
예:
모터 토크=5 나노미터
볼 스크류 리드=10 미리메터(0.01 메터)
효율성=90%
힘=2&파이;&시간;5&시간;0.9/0.01&아심프;2827 엔(~288 킬로그램)
속도 및 회전수
선형 속도(밀리미터/초)=회전수&시간;리드(밀리미터/회전수)/60
예:
1500 분당 회전수 모터,10 미리메터 리드;250 미리메터/초
5. 제어 및 피드백 시스템
.모션 컨트롤러
2018 년 10 월 15 일
내장 컨트롤러(로스 기반).
자동 귀환 제어 장치 드라이브(정확한 포지셔닝을 위해).
비.센서
인코더(서보 모터 피드백 용).
한계 스위치(치기 끝 탐지를 위해).
힘 감지기(정확한 힘 통제가 필요한 경우에).
다.통신 프로토콜
카노펜(산업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용 농업용
에더캣(고속 제어용).
더 간단한 설정을 위해.
6. 통합
전형적인 신청
드는 기계장치(깔판 취급을 위해).
틸팅 플랫폼(덤핑 하중 용).
컨베이어 조정(선적/내리기를 위해).
정밀 정렬(도킹 용).
전원 공급 장치
24 볼트/48 볼트(표준).
배터리 관리(에너지 절약을위한 저전력 모드).
7. 예제 디자인
사양
부하:200 키로그램
스트로크:300 미리메터
속도:50 미리메터/초
정밀:&플러스;0.05 미리메터
구성 요소
액추에이터:볼 스크류(10 미리메터 리드).
모터: 400 와트 서보 모터 (3 나노미터,3000 분당 회전수)
컨트롤러:에더캣 서보 드라이브+.
센서:절대 인코더+리미트 스위치.
8. 자동 귀환 제어 장치 선형 액추에이터의 이점
높은 정밀도(정확한 도킹을 위해).
에너지 효율이 높은(공압/유압 장치 대비)에너지 효율이 높은(공압/유압 장치 대비).
✔프로그램(적응속도/군 프로파일).
낮은 유지 보수(윤활 필요 없음).
9. 과제 및 솔루션
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도전 |
솔루션 |
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높은 비용 |
더 간단한 작업을 위해 스테퍼 모터 사용 |
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열 축적 |
고효율 볼 나사 선택 |
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배터리 드레인 |
회생 제동 구현 |
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진동 |
댐퍼 또는 저 백래시 커플 링 사용 |
결론
자동 귀환 제어 장치 모는 볼 스크류 선형 액추에이터 정밀도,효율성 및 신뢰성에 이상적입니다. 주요 단계는 다음과 같습니다:
&황소;부하를 정의,속도,스트로크 요구 사항.
&황소;선택 모터 유형(서보/스테퍼)및 드라이브 메커니즘.
&황소;모션 제어와 통합&피드백 시스템.
&황소;컴팩트 보장,경량,강력한 건설.
특정 구성 요소 선택(예:모터 모델,나사 크기)또는 캐드 통합에 도움이 필요하십니까? 귀하의 프로젝트 요청을 우리와 공유하십시오.
