專欄

『運(yùn)動控制』多軸伺服技術(shù)的最新進(jìn)展

ainet.cn   2007年12月07日

單軸驅(qū)動系統(tǒng)的局限


對于驅(qū)動系統(tǒng)而言,最大的局限因素?zé)o疑是熱量。伺服驅(qū)動器中經(jīng)常使用的IGBT晶體管,其開關(guān)頻率一般大于20kHz。此時,元件會被迅速加熱。為了避免驅(qū)動器溫度過高,應(yīng)當(dāng)盡快的將熱量有效的散發(fā)。采用單軸伺服驅(qū)動器時,需要占用較大的裝配空間,以便熱量能夠及時的和環(huán)境進(jìn)行交換,避免周邊環(huán)境過熱。這一問題隨著更多單軸設(shè)備的使用而變得更加嚴(yán)峻。


節(jié)省裝配空間的多軸機(jī)器


多軸設(shè)備有三種主要的裝配方式:墻面安裝,導(dǎo)通孔安裝和冷板安裝。墻面安裝是一種最簡單但是低效的安裝方式。在導(dǎo)通孔安裝和冷板安裝方式中,一個冷卻循環(huán)系統(tǒng)(水,石油等)可連接一個在配電柜外的,帶IP65保護(hù)的冷卻器和一個“冷板”,這樣就無需在配電柜中安裝電扇或空調(diào)。冷板安裝無疑是一種最為有效的散熱安裝方式。因此,可以有效的節(jié)省配電柜中的空間,并且讓熱量得以迅速散發(fā)。


有效的利用能源


如果設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)在負(fù)載循環(huán)中,會帶來更多的熱量問題。急劇減速或者動力制動,都會產(chǎn)生大量的能量,需要被迅速的散發(fā)。這時需要能將制動過程中產(chǎn)生的動能反饋給供電系統(tǒng)。由于綜合能量反饋系統(tǒng)的存在,才能夠完全避免動能加熱配電柜的發(fā)生,并不對環(huán)境產(chǎn)生影響。


使用多軸伺服的機(jī)器一般會對不同的軸分配不同的任務(wù)。在設(shè)備的一個標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)中,可能會發(fā)生有些軸在加速或者使用能源,而其它軸在減速或者產(chǎn)生能源的情況。對各個軸單獨(dú)考慮,能源的利用方式并不是最有效的。但如果對各個軸進(jìn)行整體評估,各個軸和模塊化的伺服驅(qū)動卻可以綜合的有效利用資源,大大節(jié)約能源消耗和單軸成本。


整體系統(tǒng)元件的安全


當(dāng)系統(tǒng)沒有正常工作時,需要產(chǎn)生錯誤或者警告等診斷信息,以便能夠?qū)μ厥馇闆r進(jìn)行及時處理。有很多方法被用來保護(hù)現(xiàn)場總線系統(tǒng)所受到的嚴(yán)重影響,主要指的是受私有標(biāo)準(zhǔn)和較長反應(yīng)時間的影響。如果電力喪失或者中斷,很少有單軸機(jī)器能夠持續(xù)供應(yīng)必要的24VDC電源。而對于多軸機(jī)器來說,則變得相對可行,750VDC總線中的能量可以維持24VDC的邏輯控制一段較長的時間。


可以認(rèn)為,多軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)將是今后的發(fā)展趨勢,而且隨著設(shè)備中轉(zhuǎn)軸的增多,單軸的成本也隨之降低。在現(xiàn)有的產(chǎn)品中,貝加萊公司推出的ACOPOSmulti代表了多軸機(jī)器中較高的性能特點(diǎn)。


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(原創(chuàng))

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