Miks mõned robotid liiguvad muljetavaldavalt sujuvalt ja täpselt, samas kui teised võitlevad massi, tagasilöögi või piiratud liigeste jõudlusega? Paljudel juhtudel algab vastus mootori disainist. Kuna robotid muutuvad kompaktsemaks, dünaamilisemaks ja integratsioonipõhisemaks, pööravad insenerid rohkem tähelepanu raamita pöördemomendi mootorile ja selle rollile otseajamiga liikumissüsteemides.
A Raamita pöördemomendi mootor annab robotidisaineritele rohkem vabadust kui traditsiooniline sisemootor. See võib aidata vähendada suurust, parandada pöördemomendi tihedust, toetada sujuvamat juhtimist ja sobitada robotkäte, humanoidsüsteemide ja muude täiustatud automatiseerimisseadmete nõudlike paigutustega. Seetõttu kasvab jätkuvalt huvi robotite jaoks mõeldud raamita pöördemomendimootorite, robotliidete raamita pöördemomendimootorite ja robootika raamita otseajamiga mootorite vastu.
Selles artiklis käsitleme raamita pöördemomendi mootori peamisi eeliseid, kus seda robootikas kasutatakse, ja kuidas valida oma rakenduse jaoks õige. Samuti saate teada, mida võrrelda enne roboti liigendmootori valimist, kuidas need mootorid toetavad kompaktseid suure jõudlusega konstruktsioone ja milliseid vigu hindamisel vältida.
Miks on raamita pöördemomendi mootor robootikas mõttekas?
Raamita otseajamiga mootor robootika jaoks on atraktiivne ühel peamisel põhjusel.
See annab disainerile suurema kontrolli kogu süsteemi üle.
Fikseeritud mootoripaketi vastuvõtmise asemel integreerite mootori robotisse endasse.
See võib parandada suurust, kaalu, tõhusust ja paigutust.
Suurim eelis on otsesõit.
Paljudes roboti liigendites tähendab vähem jõuülekandeosi vähem tagasilööki.
See tähendab ka vähem kulumispunkte.
See toetab sujuvamat liikumist ja täpsemat positsioneerimist.
See on üks põhjus, miks raamita mootoreid kasutatakse laialdaselt robotkätes ja täppismehhatroonilistes süsteemides.
Teine oluline eelis on pöördemomendi tihedus.
Suure pöördemomenditihedusega mootor suudab pakkuda tugevat väljundit kitsas ruumis.
See on väärtuslik küünarnukkides, randmetes, otstes ja kompaktsetes pöörlemisastmetes.
Raamita mootorid on tihedalt seotud kompaktse pakendi, parema dünaamika ja suure pöördemomendiga väikese ruumijälgede korral.
Hooldus võib ka langeda.
Raamita mootor vähendab sageli vajadust täiendavate mehaaniliste elementide järele.
Vähem osi võib aja jooksul tähendada vähem kulumist, vähem müra ja vähem hooldust.
See ei muuda iga disaini hooldusvabaks.
Kuid see lihtsustab sageli mehaanilist virna võrreldes mahukamate alternatiividega.
Kuidas raamita pöördemomendi mootor parandab roboti liigeste jõudlust
Robootikas on liikumise kvaliteet sama oluline kui töötlemata väljund.
Mootor võib paberil võimas välja näha.
Siiski võib see liigeses halvasti toimida.
Seetõttu keskenduvad insenerid juhtimise sujuvusele, termilisele stabiilsusele ja pakendi sobivusele.
Roboti liigendmootor vajab stabiilset pöördemomenti kogu oma tegeliku töötsükli jooksul.
Samuti peab see käskudele kiiresti reageerima.
Nimipöördemoment, kiirus, elektriline ajakonstant ja termiline ajakonstant on kõik valiku tegemisel praktilised näitajad.
Koos kujundavad need, kui kiiresti ja sujuvalt liigend reageerib.
Madal haarduvus on veel üks oluline eelis.
Robotkäes lisab haardumine soovimatut lainetust.
See võib madalal kiirusel sujuvat liikumist kahjustada.
Samuti võib see vähendada õrnade liigutuste täpsust.
Kõrge täpsusega robootika jaoks on sageli soovitatav kasutada madala hambumusega konstruktsioone.
Soojuskäitumine on samuti olulisem, kui paljud ostjad ootavad.
Mootor võib lühiajaliselt tabada tugevat tipppöördemomenti.
Kuid robotliigendid vajavad sageli korratavat pidevat jõudlust.
Kui soojus ei saa konstruktsioonist tõhusalt lahkuda, võib mootor kaotada stabiilsuse, tõhususe või tööea.
Seetõttu loevad soojustakistus, jahutusvõimalused ja integreeritud soojusandur.
Lõpuks aitavad raamita kujundused kogu liitepaketti.
Need jätavad ruumi laagritele, kaablitele, libisemisrõngastele või muudele sisemistele komponentidele.
See pakkimisvabadus on eriti kasulik kompaktsete robotliidete ja õõnsate paigutuste korral.
Parimad robotirakendused raamita pöördemomendimootoritele
Mitte iga robotsüsteem ei vaja a raamita mootor .
Kuid mitu rakendustüüpi saavad sellest palju kasu.
1. Tööstuslikud robotiühendused
Tööstuslikud relvad vajavad korratavat liikumist, suurt pöördemomenti ja kompaktset pakendit.
võib Robotliidete jaoks mõeldud raamita pöördemomendi mootor toetada otseajamit või väga integreeritud ühendusmooduleid.
See aitab vähendada tagasilööki ja parandada liikumise täpsust.
2. Koostöörobotid
Kobotid tegutsevad sageli inimeste läheduses.
See suurendab sujuva liikumise, madala mürataseme ja puhta pakendi väärtust.
Kompaktne robotajam mootor võib aidata inseneridel liigeste suurust vähendada ja reageerimist parandada.
Vaiksem töö ja madalam vibratsioon on ka nende süsteemide olulised eelised.
3. Meditsiiniline ja kirurgiline robootika
Meditsiinirobotidel on ranged ruumi- ja täpsuspiirangud.
Neile on kasulik ka madal müratase ja täiustatud juhtimine.
Meditsiiniseadmeid peetakse sageli raamita mootoritehnoloogia jaoks väga sobivaks.
4. Humanoid- ja teenindusrobotid
Humanoidroboti liigendmootor peab sageli olema kompaktne, kerge ja energiateadlik.
See muudab pöördemomendi tiheduse ja integreerimisvabaduse eriti väärtuslikuks.
Akutoitel töötavad süsteemid saavad kasu ka tõhusast pakendist ja väiksemast massist.
Madalpinge raamita variandid võivad olla atraktiivsed ka mobiilse robootika jaoks.
5. Täppisautomaatika alamsüsteemid
Raamita otseajami kontseptsioonidest saavad kasu ka kardaanid, pöörlevad astmed, pooljuhttööriistad ja mehhatroonilised teljed.
Need ei ole täisrobotid, kuid neil on samad liikumise prioriteedid: kompaktsus, sujuvus ja täpne juhtimine.
Rakendus |
Miks sobib raamita |
Mida vaadata |
Tööstuslik robotkäsi |
Kompaktne otseajamiga liigendkonstruktsioon |
Pidev pöördemoment, kuumus, tagasilöögi sihtmärgid |
Cobot |
Sujuv liikumine, madalam müra, väiksemad liigesed |
Ohutusvarud, kontrolleri häälestamine |
Kirurgiline robot |
Täpsus, madal müratase, tihe pakend |
Termilised piirid, integratsiooni kvaliteet |
Humanoidne robot |
Kaalu kokkuhoid, kompaktsed ajamid |
Tõhusus, pinge, töötsükkel |
Täpne automatiseerimine |
Madal haardumine, kõrge juhtimistäpsus |
Ripple, jahutamine, joondamine |
Raamita mootor vs BLDC mootor või korpusega servo
Paljud ostjad võrdlevad raamita mootorit ja BLDC mootorit, nagu oleksid need täiesti erinevad kategooriad.
See võib olla eksitav.
Raamita mootor võib ise olla harjadeta.
Kasulikum võrdlus on tavaliselt raamita mootor versus korpusega mootor või eelpakendatud servo.
Sisseehitatud mootor saabub paigaldamiseks valmis.
See sisaldab juba korpust, võlli ja laagrisüsteemi.
See muudab integreerimise lihtsamaks ja kiiremaks.
Sageli on see õige valik, kui projekteerimisaega on vähe või pakendamine on vähem nõudlik.
Raamita pöördemomendi mootor nõuab rohkem inseneritööd.
Peate määratlema võlli, laagrite paigutuse, jahutustee ja mehaanilise liidese.
Kuid vastutasuks saate palju rohkem optimeerimisvabadust.
See võib toota väiksema, kergema ja integreerituma lõpliku roboti liigendi.
Nii et kumb on parem?
Iga kord ei võida kumbki.
Korpusega mootor on lihtsam.
Raamita mootor on paindlikum.
Suure jõudlusega raamita mootoriga robotkäe puhul võib see paindlikkus olla väärt täiendavat disaini.
Näpunäide: valige turule jõudmiseks kiiruse tagamiseks korpusega mootorid. Valige jõudlusega liigeste optimeerimiseks raamita mootorid.
Kuidas valida õige raamita pöördemomendi mootor
See on koht, kus paljud robootikaprojektid õnnestuvad või ebaõnnestuvad.
Hea valikuprotsess algab rakendusest, mitte kataloogist.
Alustage pöördemomendi, kiiruse ja töötsükliga
Esmalt määrake vajalik pidev pöördemoment.
Seejärel määrake maksimaalne pöördemoment, kiirusvahemik ja liikumisprofiil.
Ärge määrake suurust ainult lühikeste sarjade jaoks.
Roboti liigend elab tavaliselt korduvates termilistes tsüklites, mitte ühes ideaalses katsepunktis.
Kontrollige füüsilist suurust ja ava
Vuugi läbimõõt, võlli tee, kaablite marsruut ja konstruktsiooniümbris on kõik olulised.
Mootor võib saavutada pöördemomendi eesmärgi, kuid siiski ei suuda seda täita.
Mootori suurus ja ruumipiirangud on paljude robootikaprojektide peamised valikufiltrid.
Vaadake üle mootori konstant ja pöördemomendi konstant
Valikutöö paneb sageli suurt rõhku Km-le ja Kt-le. .
Kõrgem mootorikonstant toetab üldiselt paremat pöördemomendi genereerimist võrreldes kadudega.
Pöördemomendi konstant peab olema vastavuses ka teie kiiruse, pinge ja tõhususe eesmärkidega.
Need ei ole ainult kataloogi lisad.
Need mõjutavad termilist marginaali ja reaalset juhtimist.
Kontrollige madalat haardumist ja faasi tasakaalu
Täppisrobootika puhul on oluline madal hambumine.
Nii ka sujuv sinusoidne pöördemomendi käitumine.
Faasi tasakaalustamatus võib põhjustada ebaühtlase pöördemomendi ja täiendava kulumise.
See muudab need detailid eriti oluliseks arenenud käte ja peenliikumiste süsteemide jaoks.
Sobitage kontroller ja toiteallikas
Toitepinge ja maksimaalne vool peavad sobima mootori ja liigendi elektroonikaga.
Hea mootor võib siiski pettumust valmistada, kui juht on halvasti sobitatud.
Samuti on oluline mootori sidumine rakendusele häälestatud kontrolleriga.
Vaadake hinda kontekstis
Hinda ei tohiks kunagi hinnata üksi.
Küsige, mida mootor mujal vähendab.
See võib vähendada käigukasti vajadusi, vähendada hooldust või parandada liigeste kompaktsust.
Siiski peaksid ostjad kontrollima garantiid, tuge ja tarnepaketis sisalduvat.
Integratsioonitegurid, mis võivad jõudlust muuta või rikkuda
A raamita mootor elab teie disaini sees.
Seega on integratsiooni kvaliteet sama oluline kui mootori kvaliteet.
Mehaaniline joondamine on esikohal.
Rootori ja staatori paigutus peab olema täpne.
Halb joondus võib suurendada müra, vähendada tõhusust ja kahjustada laagrite eluiga.
Liimimine, aksiaalne klammerdamine ja pressimine on tavalised integreerimisviisid, millest igaühel on oma kompromissid.
Järgmisena tuleb jahutusrada.
Kui konstruktsioon ei suuda soojust hästi liigutada, ei pruugi liitekoht kunagi saavutada eeldatavat pidevat pöördemomenti.
Seetõttu ilmub soojusjuhtimine peaaegu igas valikus.
Mõned süsteemid kasutavad vabaõhujahutust.
Teised vajavad tugevamaid termilisi liideseid või vedelikjahutust.
Samuti on oluline tagasiside ühilduvus.
Mootor peab töötama tõrgeteta koos koodrite, juhtkontuuride ja ülejäänud liitmikuga.
Enne lõplikku valikut tuleks kontrollida ühilduvust roboti juhtimissüsteemiga.
Inrunner või Outrunner: milline raamita disain sobib paremini?
Mitte kõik raamita mootorid ei käitu ühtemoodi.
Disainitüüp muudab kiirust, jahutust, pöördemomendi profiili ja pakendamisvalikuid.
Sisemine raamita pöördemomendi mootor asetab rootori staatori sisse.
Inrunneri konstruktsioone seostatakse sageli suurema pöörete arvu, tugeva soojusjuhtimise, kompaktse suuruse ja hea sobivusega suure jõudlusega rakenduste jaoks.
Outrunner raamita mootor kasutab suuremat rootori raadiust.
See toetab sageli suuremat pöördemomenti madalamatel pööretel.
Outrunneri konstruktsioonid on sageli seotud suurema pöördemomendi, suurema magnetpinna ja madalama kiirusega.
See võib muuta need atraktiivseks otseajamiga robotliigendite jaoks.
On ka spetsiaalseid variante.
Madala hambumisega raamita servomootorid keskenduvad sujuvale liikumisele ja minimaalsele pöördemomendi pulsatsioonile.
Otseajamiga raamita pöördemomendiga mootorid rõhutavad kompaktsust, väikest inertsust ja disaini paindlikkust.
Need omadused on väga olulised raamita pöördemomendiga mootorirobootika ja täppisliidete puhul.
Mootori tüüp |
Parim sobivus |
Peamine eelis |
Inrunner |
Suurema kiirusega robotite alamsüsteemid |
Parem jahutus ja pöörete arv |
Ülejooksja |
Madalama kiirusega ja suurema pöördemomendiga liigendid |
Tugev pöördemoment suuremast rootori raadiusest |
Madala hambumusega servo |
Täppisrobootika |
Sujuv madalal kiirusel liikumine |
Raamita otseajam |
Kompaktsed integreeritud liigendid |
Madal inerts ja tihe pakend |
Levinud vead robotite raamita pöördemomendimootori valimisel
Esimene viga on valida ainult tipppöördemomendi järgi.
Tippnumbrid näevad muljetavaldavad.
Kuid roboti liigendid töötavad pidevate nõuete, soojuspiirangute ja töötsükli alusel.
Teine viga on kuumuse eiramine.
Mootor võib pöördemomendi kontrolli läbida ja siiski reaalses töös ebaõnnestuda, kuna kuumus ei saa liigendist piisavalt kiiresti lahkuda.
Soojusjuhtimist tuleks käsitleda disaini põhiprobleemina, mitte järelmõtlemisena.
Kolmas viga on liikumiskvaliteedi tähelepanuta jätmine.
Madal haardumine, pöördemomendi pulsatsioon ja faasitasakaal mõjutavad roboti sujuvat liikumist.
See muutub veelgi olulisemaks meditsiinirobotite, kobotite ja täppiskäte puhul.
Neljas viga on liigne suurus.
Suurem mootor võib tunduda turvalisem.
Kuid ülemäärane spetsifikatsioon võib lisada massi, mahtu ja kulusid.
Samuti võib see vähendada tõhusust, kui mootor ei vasta enam tegelikule tööpunktile.
Täpne sobivus on tavaliselt parem kui mittevajalik mass.
Näpunäide: Robootikas võib ülemõõtmine kahjustada jõudlust peaaegu sama palju kui alamõõtmine.
Järeldus
Raamita pöördemomendi mootor pole just kõige lihtsam mootorivalik.
Kuid robootika jaoks on see sageli üks targemaid.
See aitab inseneridel ehitada väiksemaid liigeseid.
See toetab otsejuhtimist.
See suurendab pakkimisvabadust.
Ja see suudab pakkuda täiustatud robotitele vajalikku täpsust, pöördemomendi tihedust ja liikumiskvaliteeti.
Õige valik algab ühisest nõudest.
Esmalt määratlege pöördemoment, kiirus, töötsükkel ja termiline tee.
Seejärel kontrollige suurust, ava, konstante, konstante, kontrolleri sobivust ja integreerimismeetodit.
See protsess annab teile palju parema võimaluse valida raamita bldc-mootor või otseajamiga robotliigendimootor . töö jaoks õige
B2B ostjate jaoks on õppetund lihtne.
Ärge ostke ainult mootori spetsifikatsioonide järgi.
Ostke süsteemi sobivuse järgi.
Siin ilmneb raamita pöördemomendi mootori tegelik väärtus .
Kokkuvõtteks võib öelda, et õige raamita mootori valik sõltub kogu liikumissüsteemist, mitte ainult katalooginumbritest. Hästi sobitatud lahendus võib parandada tõhusust, täpsust ja pikaajalist töökindlust. SDM MAGNETICS lisab väärtust, toetades täiustatud mootori- ja magnetkomponentide lahendusi nõudlike robootikarakenduste jaoks, aidates klientidel luua kompaktseid, tõhusaid ja jõudlusele keskenduvaid tooteid.
KKK
K: Mis on raamita pöördemomendi mootor robootikas?
V: See on ainult rootori ja staatoriga mootorikomplekt, mis on sisseehitatud robotliigendisse kompaktseks otseajami liikumiseks.
K: Miks kasutada roboti liigendite jaoks raamita pöördemomendi mootorit?
V: See aitab vähendada tagasilööki, säästa ruumi, parandada pöördemomendi tihedust ning toetab sujuvamat ja täpsemat juhtimist.
K: Kuidas valida raamita pöördemomendi mootorit?
V: Kontrollige pidevat pöördemomenti, kiirust, töötsüklit, soojuspiiranguid, suurust, ava ja kontrolleri ühilduvust.
K: Kas raamita pöördemomendi mootor on parem kui BLDC mootor?
V: See pakub rohkem integreerimisvabadust, kuid majutatud mootoreid on lihtsam paigaldada ja kiiremini kasutusele võtta.
K: Kas raamita pöördemomendiga mootorid on kallid?
V: Ühiku maksumus võib olla suurem, kuid need võivad vähendada käigukasti vajadusi, hooldust ja liigeste suurust kogu süsteemis.
