CHƢƠNG 2 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT
3. Chọn vật liệu
3.2. Chọn động cơ
- So sánh động cơ bước và động cơ servo
Động cơ bước Động cơ servo
Mạch driver Mạch đơn giản Mạch phức tạp, thường phải mua driver từ nhà sản
36
Nhi u và rung động Đáng kể Rất ít
Tốc độ Trung Bình( 2000-4000rpm) Nhanh(3000-5000rpm)
Hiện tượng trượt bước Xảy ra khi tải quá lớn Khó xảy ra
Phương pháp điều khiển
Vịng hở (khơng có encoder) Điều khiển vịng kín(có encoder)
Độ phân giải 2 pha PM: 7.5° (48 ppr) 2 pha HB: 1.8° (200 ppr)
hoặc 0.9° (400 ppr) 5 pha HB: 0.72° (500 ppr)
hoặc 0.36° (1000 ppr)
Phụ thuộc độ phân giải của encoder.
Thông thường vào khoảng 0.36° (1000ppr) – 0.036°
(10000ppr)
Bảng 2.5 So sánh động cơ bước và động cơ servo
Trong đồ án này chúng em sử dụng động cơ sevor để làm động cơ dẫn dộng cho robot.
Hiện nay, có 2 loại động cơ servo phổ biến nhất là DC Servo motor và AC Servo motor. Cụ thể:
AC servo motor là loại động cơ đặc biệt, cho phép xử lý các dòng điện cao thế, cho nên nó thường được sử dụng trong việc sản xuất máy móc cơng nghiệp, đặc biệt là các loại máy cắt CNC, máy phay, máy mài, máy tiện cơ khí hay các loại máy thủy lực,…
DC servo motor được thiết kế dành cho các ứng dụng động cơ có dịng điện nhỏ hơn, chẳng như máy bơm nước, máy nén khí,…. Động cơ DC servo còn được chia làm 2 loại nhỏ hơn, đó là động cơ 1 chiều có dùng chổi than và động cơ 1 chiều không sử dụng chổi than.
Nhờ sự phát triển vượt bậc của ngành công nghệ điều khiển điện. Cho nên hiện nay trong sản xuất, hầu hết người ta đều tin tưởng sử dụng loại động cơ DC Servo Motor.
* Ƣu nhƣợc điểm của động cơ servo DC
- Ƣu điểm: Kiểm sốt được tốc độ chính xác cho máy móc, đặc điểm tốc độ
của mơ men xoắn cũng rất khó, đồng thời, ngun tắc điều khiển đơn tương đối giản, d sử dụng và giá cả lại rẻ hơn các loại khác.
37
- Nhƣợc điểm: Chổi than của động cơ sẽ giới hạn tốc độ, sức đề kháng bổ
sung, do đó dẫn đến các hạt bị mài mịn (do mơi trường khơng có bụi bẩn sẽ khơng thích hợp)
Hình 2.21 Động cơ sevor
Dưới đây là danh sách các động cơ được sử dụng :
Khớp Hình ảnh Thơng số kỹ thuật Thơng số kích thƣớc
J1 Servo MG996R có momen xoắn lớn Lực kéo ở 6V: 11kg Tên sản phẩm: MG996R Lực kéo: 9.4kg / cm (4.8V), 11kg / cm (6V) Tốc độ xoay: 0.17 giây / 60 độ (4.8 v) 0.14 giây / 60 độ (6 v) Điện áp làm việc: 4.8- 7.2V Nhiệt độ hoạt động: 0 ℃ - 55 ℃
Dịng điện khơng tải: ~0.15A Kích thước sản phẩm: 40.7 * 19.7 * Chiều dài: 42.9mm Chiều dài trục: 21mm Trọng lượng sản phẩm: 55g
Việc điều khiển servo thƣờng yêu cầu xung với thời gian khoảng 20ms, xung điều khiển góc trong phạm vi 0.5 – 2.5ms, với tổng thời gian là 2ms. 0.5ms -> 0 độ
1.0ms – > 45 độ 1.5ms -> 90 độ 2.0ms -> 135 độ
38
Vật liệu bánh răng: Kim loại 2.5ms -> 180 độ J2 Model: MG90S servo Điện áp hoạt động: 4.8 ~ 6VDC Lực Kéo: 1.8kg/cm(4.8V ),2.2kg/cm(6V) Tốc Độ Xoay: 0.1giây/60 độ (4.8v), 0.08 giây /60 độ (6v)
Bánh răng: Kim loại.
Độ dài dây nối: 175mm Trọng lượng: about 13.4g Kích thước: 22.8 x 12.2 x 28.5mm J3 Điện áp hoạt động: 4.8- 5VDC Tốc độ: 0.12 sec/ 60 deg (4.8VDC) Lực kéo: 1.6 Kg.cm Độ rộng xung 0.5ms ~ 2.5ms tương ứng 0-180 độ Tần số 50Hz, chu kỳ 20ms Kích thước: 21x12x22mm Trọng lượng: 9g.
39