热门搜索:

上海宏万自动化设备有限公司主要从事西门子伺服电机代理商、西门子交换机代理商、西门子电线电缆代理商、西门子G120变频器代理商、西门子电机代理商、西门子回收,是全国知名的自动化设备公司之一。

    原装西门子伺服电机代理商 厂家直销

    原装西门子伺服电机代理商 厂家直销

    更新时间:2020-01-20   浏览数:238
    所属行业:电子 PCB机元器件
    发货地址:上海市金山区枫泾镇  
    产品规格:
    产品数量:10000.00台
    包装说明:
    单 价:面议
    西门子伺服电机80-90年代以来由上海庆惜自动化设备有限公司详细介绍,在新兴产业如航空航天、机器人和医疗器械等发展的需求下,需要结构简单紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳的高性能精密减速器,其中RV减速器和谐波减速器是精密减速器中重要的两种减速器。RV减速机,作为一种小体积,大传动比,零背隙,超高传动/体积比的减速机,是精密机械工业的一个巅峰之作,减速机里面完全是由高精度的元件,齿轮相互啮合,对材料科学,精密加工装备,加工精度,装配技术,高精度检测技术提出了极高的要求。
    2、伺服电机
    工业机器人的必不可少的关键零部件机器人电动伺服驱动系统是利用各种电机产生的力矩和力,直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构,通常由伺服电机以及伺服驱动器组成。除了可以进行速度与转矩控制外,伺服系统还可以进行精确、快速、稳定的位臵控制。

    目前国内高端市场主要被国外名企占据,主要来自日本和欧美,未来国产替代空间大。目前国外品牌占据了中国交流伺服市场近80%的市场份额,主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约50%的市场份额居首,其着名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等,其产品特点是技术和性能水平比较符合中国用户的需求,以良好的性价比和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源,在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。

    机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣,从机器人控制算法的处理方式来看,可分为串行、并行两种结构类型。新型机器人控制器比较突出的优点是它的网络通讯功能利用网络通讯的功能,便于实现资源共享或多台机器人协同工作。

    市面上最常见的工业机器人应用领域就是搬运,点焊,喷涂和弧焊。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。不同的构件需要采用不同的材料。
    机器人手臂重了负载及惯量大,轻了机械强度又会有问题,现在多是采用的铝镁合金、碳纤维。
    工业机器人机械臂材料涉及到设计,工艺,选型,加工,装配,钣金,模具,液压,各种层面,还有机械臂电缆寿命这些都是在选材时需要考虑的问题。
    而不同应用场景下的机器人会有不同的材料需求,有些的需要防止腐蚀,有些的要能够耐高压,高温,所以要根据实际的使用场景来灵活选择。而且现在3D打印技术越来月成熟,制造技术也很快会有跨越式的发展。
    西门子伺服工业机器人传感器主要类型(数据来源:中研普华整理)

    电机从结构上来看,工业机器人由控制系统、驱动系统和执行机构组成,分别对应控制器、伺服电机和减速器等核心零部件。从成本上来看,核心零部件占工业机器人成本大头,约72%左右。多轴工业机器人的成本构成中,机械本体约占22%;伺服系统约占24%;减速器系统约占36%;控制系统约占12%;其他外设约占6%。

    针对电机控制解决方案,ADI公司提供了门类齐全的产品组 合,其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、 iCoupler?数字隔离器、电源管理器件和实时以太网解决方案; 这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑 结构设计,为客户实现系统的差异化设计带来价值,比如,更 快主频的处理器可以运行更加复杂的算法,高性能的ADC可以 支持更高性能的电流环控制等等。伺服驱动系统的性能同用户 最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相 关,多数情况下,最终的用途可以是一个高精度数控机床系 统、网络化运动控制系统或机器人系统,这些系统要求能够精 确控制位置及电机的扭矩;ADI公司能够提供涵盖信号链中所有 重要器件的完整解决方案。

    系统设计考虑和主要挑战
    >>伺服控制中,高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制 性能。要求达到至少12位精度,具备多通道以及同步采样功 能的ADC。ADI公司可提供完整系列产品。
    >> 使用电阻进行电流采样的伺服系统中,采样信号质量对电流 控制性能的影响至关重要,ADI公司提供基于Σ-Δ调制器的业 界优秀性能解决方案。
    >> 位置检测性能是伺服控制的关键,常常使用光学编码器和旋 转变压器作为位置传感器。伺服控制技术从模拟向数字的转 换推动了现代伺服系统的发展,也满足了对于电机控制的性 能和效率的高要求。
    >> 随着工业以太网的发展和对位置检测精度更高的要求,伺 服系统越来越多地采用串行通信的值编码器。ADI公 司能够提供带iCoupler数字隔离器的通信收发器,以及针 对EnDat、Biss、尼康、多摩川等不同通信协议的完整解决方案。
    >> 从优先考虑安全和保护的角度,信号采样和功率器件驱动 应采用隔离技术。ADI公司的iCoupler数字隔离器产品可满足 高压安全隔离要求。
    >> IGBT功率器件驱动保护电路的性能决定了产品的可靠性和安 全性,ADI公司的功率器件驱动芯片集成有丰富的保护功能, 使设计更为简单可靠。

    针对电机控制系统,工业系统设计要求是低功耗、高效率,ADI 公司提供单个的器件以及完整的产品信号链可以加快系统设 计;在信号链中,ADI公司所提供的这些包括反馈和检测、隔 离、电源管理、接口、嵌入式处理和通信的产品,其性能和质 量在同类产品中首屈一指,也能够从系统级来降低成本。可以 这样说,ADI公司所拥有的广泛的技术组合,包括世界一流的隔 离器、处理器、转换器和混合信号前端,可以满足工程师对于 现在和将来的任何电机控制解决方案的需求。

    为了保证良好的电机控制性能,旋转编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲,尤其是在转速很低的时候,采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲,从许多方面来看都有问题,当电机高速旋转(6000rpm)时,传输和处理数字信号是困难的。在这种情况下,处理给伺服电机,伺服电机的信号所需带宽(例如旋转编码器每转脉冲为10000)将很容易地超过MHz门限;而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦,并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法,它为旋转角度提供了计算方法。这种方法可以获得基本正弦的高倍增加,例如可从每转1024个正弦波编码器中,获得每转超过1000,000个脉冲。接受此信号所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。内插倍频需由二次系统完成。

    伺服电机速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制,位置控制是通过发脉冲来控制。具体采用什么控制方式要根据客户的要求以及满足何种运动功能来选择。

    如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
    就伺服驱动器的响应速度来看:转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量大,驱动器对控制信号的响应最慢。
    对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。如果控制器本身的运算速度很慢(比如,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率;如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么做。
    一般说驱动器控制的好坏,有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。当转矩控制或速度控制时,通过脉冲发生器给它一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的70.7%时,表示已经失步,此时频率的高低,就能说明控制的好坏了,一般电流环能做到1000HZ以上,而速度环只能做到几十赫兹。
    1、转矩控制
    转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
    应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
    2、位置控制
    位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。
    应用领域如数控机床、印刷机械等等。
    3、速度模式
    通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环D控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。
    位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
    4、谈谈3环
    伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。
    第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。
    第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量大,动态响应速度也最慢。