機械手是最早出現的工業(yè)機器人,也是最早出現的現代機器人,它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現生產(chǎn)的機械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。
步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個(gè)脈沖信號,電機則轉過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在,加上
步進(jìn)電機只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。雖然步進(jìn)電機已被廣泛應用,但步進(jìn)電機并不能象普通的直流電機,交流電機在常規下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動(dòng)電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進(jìn)電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專(zhuān)業(yè)知識。
步進(jìn)電機在工業(yè)機械手中的應用:
工業(yè)機械手是一種模仿人手動(dòng)作,并按設定的程序、軌跡和要求代替人手抓取、搬運工件或操持工具進(jìn)行操作的機電一體化自動(dòng)化裝置。
步進(jìn)電機是一種將脈沖信號轉換成直線(xiàn)位移或角位移的執行元件。步進(jìn)電機的輸出位移量與輸入脈沖個(gè)數成正比,其速度與單位時(shí)間內輸入的脈沖數(即脈沖頻率)成正比,其轉向與脈沖分配到步進(jìn)電機的各相繞組的相序有關(guān)。所以只要控制指令脈沖的數量、頻率及電機繞組通電的相序,便可控制步進(jìn)電機的輸出位移量、速度和方向。步進(jìn)電機具有較好的控制性能,其啟動(dòng)、停車(chē)、反轉及其它任何運行方式的改變都可在少數脈沖內完成,且可獲得較高的控制精度,因而得到了廣泛的應用。
控制系統中PLC用來(lái)產(chǎn)生控制脈沖,通過(guò)PLC編程輸出一定數量的方波脈沖,控制步進(jìn)電機的轉角進(jìn)而控制伺服機構的進(jìn)給量,同時(shí)通過(guò)編程控制脈沖頻率進(jìn)而控制伺服機構的進(jìn)給速度。環(huán)行脈沖分配器將可編程控制器輸出的控制脈按步進(jìn)電機的通電順序分配到相應的繞組。環(huán)行脈沖分配器可分為軟件環(huán)形分配器和硬件環(huán)形分配器。軟件環(huán)形分配器,即PLC利用軟件編程達到輪流輸出信號。對于功率步進(jìn)電機要求幾十至上百伏特、幾安至十幾安的驅動(dòng)能力,因此應該采用驅動(dòng)器對輸出脈沖進(jìn)行放大。用PLC控制三相步進(jìn)電機的方法簡(jiǎn)單易行、可靠性高。由于采用了PLC控制步進(jìn)電機技術(shù),所以改變控制參數相當方便。只需改變PLC程序中相應部分即可。
以上就是對步進(jìn)電機在工業(yè)機械手中的應用的介紹了,對任何相數的步進(jìn)電機都可以使用,在設計方法上簡(jiǎn)單易行,減少占用PLC的I/0口,與PLC接口時(shí)比較方便,這樣在PLC控制步進(jìn)電機的控制系統中不僅減少了控制系統設計的工作量、大大縮短開(kāi)發(fā)研制周期和節約了開(kāi)發(fā)費用,而且提高了控制系統的柔性和可靠性,具有較高的推廣和實(shí)用價(jià)值。