4.3.3电机选样分析

针对选定的伺服电机与步进电机，结合喷涂机器人的负载惯量、电机转速和负载转矩等需求，考虑合适匹配的伺服电机与驱动器、步进电机与驱动器。 (1)电机负载惯量 由伺服电机自身的旋转带动对象的惯量而产生。负载惯量会使伺服电机的控制性能和高速动作的变速时间受到影响。负载惯量变大后有一定几率引起例如指令改变后，会使用一段稍长的缓冲时间来达到新指令要求速度的过渡问题。因此，设定电机的惯量应不小于3倍的负载惯量。 由于在X, Y, Z轴上为直线运动，故使用公式 其中F在X轴上为负载摩擦力，Y轴上为负载重力，V为负载运行速度，N为电机转速。 若使用得到的X轴转速:208 rpm, Y轴转速:828 rpm，负载按40kg进行计算，连续负载工作扭矩为X轴:9.0 N.m(此处摩擦因数u设置为1) Y轴:9.04N.m; 在加速时，加速工作扭矩为: 依靠实际运行中电机表的最大扭矩，反求加速度而得到加速时间。 根据以上对于机构的分析，从而得出了喷涂机器人的驱动方式与电机类型。对于每个坐标的负载分析，得到X轴、Y轴电机功率均为750W ， Z轴电机为400W ， R, P轴电机均为110W。同时对于Y轴选用带刹车的电机。值得一提的是，虽然X, Y轴上使用交流伺服电机来作为驱动装置效率很高，但实际上在垂直的往复直线运动中，由于其电机转换的平均效率会下降到低于50%，所以在这种情况下选择气动执行器中的气缸可以既提高效率，又节约成本。

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