你知道最精密的直線定位系統是什麼嗎? 直線式伺服馬達
一般較常見到的直線運動定位結構,不外乎是由滾珠螺桿配合高精度定位滾珠滑軌所組合,再配合步進馬達或伺服馬達作傳動來達到定位的目的。
若是配合步進馬達,因為是開迴路沒有回授裝置,若是馬達有失步情況或是受到幹擾,有可能會有定位不準的情形發生,所以有人就改用伺服馬達來作傳動,解決了步進馬達會失步的問題。
而伺服馬達採用閉迴路系統,有編碼器作回授裝置,所以馬達方面不會有不準的現象,但在螺桿及滑軌的機械精度上則無法避免,雖然可以選用等級較高的螺桿,但還是免不了會有某種程度的誤差及機械組立上的誤差,而且使用時間一長,也會有磨損的問題,無法完全的避免機械上的誤差。
而伺服馬達採用閉迴路系統,有編碼器作回授裝置,所以馬達方面不會有不準的現象,但在螺桿及滑軌的機械精度上則無法避免,雖然可以選用等級較高的螺桿,但還是免不了會有某種程度的誤差及機械組立上的誤差,而且使用時間一長,也會有磨損的問題,無法完全的避免機械上的誤差。
所以在要比較高精度的場合應用上,就無法使用傳統方式組立起來的直線式滑座,此時有另一種解決方式就是直線式伺服馬達(Linear servo motor),
這種伺服馬達並非一般的傳統應用場合所見的軸心轉動傳動之伺服馬達,這種伺服馬達可以看成是傳統式伺服馬達將它切開鋪平,然後轉動的轉子就再鋪平的馬達上移來移去一般,是一種直線式的移動,它的回授裝置就不是用編碼器(Encoder)而是用光學尺來會回授,若是用1um的光學尺做回授的話,它的基本最小定位解析度就是1um,若是再配合較高等級的控制器的話,則可達到1um的定位精度,而且這種直線式伺服馬達的移動速度非常快
,加減速的時間可以非常短,非常適用於高精度高移動速度的定位場合,且也沒有機械上的誤差可言,因為它本身的定位傳動裝置就是馬達本體,沒有其他機械裝置。
根據這種原理,也有所謂的直線式步進馬達,它跟直線伺服馬達的原理大致相同,只是它不需要光學尺的回授裝置,它在製造時,已經決定了所謂的定位解析度,只要直接接上步進驅動器及控制器就可以做直線定位了。
一般這種直線式馬達大部分應用在較高級的產業,例如半導體晶片製造產業、精密光學應用等需要較高精度及定位速度的場合,但現在的工具機業也有慢慢使用直線式伺服馬達的趨勢,用來提高加工物件的精度。
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