当我们想到致动器时,我们通常会想到线性致动器——由螺旋、皮带或其他机械动力传动装置驱动,沿直线移动负载的装置。但也存在一类执行机构,提供旋转运动,围绕固定轴径向定位负载。虽然这些旋转执行器可以由气动、液压或机电动力驱动,我们在这里将重点放在机电版本。
机电旋转执行机构的设计,以角增量移动负载,具有非常高的定位精度和重复性。尽管所有的旋转驱动器都可以提供360度的旋转,但许多设计可以提供多个360度的连续旋转。
旋转执行机构有两种主要的设计原则:一种是结合机械传动系统(如皮带或齿轮)将运动从电机输出转移到转盘,另一种是电机直接与转盘相连。在这两种情况下,驱动器总成通常集成一个绝对或增量旋转编码器,制动器通常作为标准选项提供。为了支持旋转负荷,大多数设计使用旋转球轴承或径向(环式)交叉滚子轴承。
第一种类型-那些使用机械传动系统-最经常使用皮带,蜗轮,或小齿轮耦合到伺服或步进电机。在带传动的情况下,齿轮传动(扭矩倍增和减速)可以通过额外的齿轮组件或通过使用不同直径的电机和滑轮来实现。
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直驱式旋转执行机构采用的是一种具有扁平结构原理的旋转伺服电机,称为a型力矩马达,或者一个盘式电动机.执行机构的桌面上,负载被连接,直接安装到电机,因此,将引入顺应性和间隙的组件-如联轴器,螺丝,或皮带-被消除。这给了直接驱动版本非常高的定位精度,重复性和刚度。
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旋转驱动器——特别是直接驱动版本——经常被用作多轴系统的旋转轴,如笛卡儿和龙门机器人。由于电动旋转执行机构提供了对速度和定位精度的严格控制,在印刷、加工、装配和检测应用中,它们通常选择气动和液压设计。
连续相对固定旋转
旋转执行器的另一种排列是扶轮索引表.一般来说,旋转执行器用于在任何角度移动负载,而旋转分度表的设计是将负载移动到预先设定的固定位置,负载驻留一段时间,然后移动到下一个位置。例如,分度表将用于需要以90度间隔在圆周上执行加工操作的零件。
就像在线性的世界里,在旋转运动的世界里,旋转运动经常被区分开来致动器和一个旋转阶段.旋转工作台通常用于在旋转过程中需要非常高的行程平直度的应用——换句话说,当工作台旋转时,应该没有(或很少)“倾斜”或“摆动”。这通常是通过使用对平整度有严格要求的高机加工底座和工作台结构,以及高精度径向轴承或交叉滚子轴承来实现的。然而,旋转执行器、旋转工作台甚至旋转工作台之间的区别并没有严格遵循,所以这些术语互换使用并不罕见。
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