首先考慮的當(dāng)然是精度!
的確,這基本上是很多早期用戶使用伺服產(chǎn)品的很重要的原因,比如金屬加工、機床、半導(dǎo)體等行業(yè),這些行業(yè)的生產(chǎn)需要極高的加工精度(微米甚至納米)級別。然而,我們發(fā)現(xiàn),伺服產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)普及到很多行業(yè),這些行業(yè)所需要的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有那么“極致”,也就是說伺服產(chǎn)品所能提供的精度其實已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出他們的需要了。另外,很多做過設(shè)備的朋友知道,精度其實是一個非常系統(tǒng)的指標(biāo)和結(jié)果,并不是購買了“高精度”的伺服產(chǎn)品,我們的設(shè)備就立刻實現(xiàn)高精度了。那么,是什么促使他們選用了伺服技術(shù)呢?
如果您希望買的只是“精度”,那么市面上的大部分大牌的伺服廠家都已經(jīng)可以了,這已經(jīng)是伺服產(chǎn)品的最基本能力了(就好比所有鉆頭都會打孔一樣)。只是你買了這個金剛鉆,卻不一定能干那個瓷器活。
那么在當(dāng)今工業(yè)制造領(lǐng)域,我們買伺服除了買“精度”,到底還要買啥?
首先還是需要回到產(chǎn)品使用特性上來,對于伺服產(chǎn)品來說,就是其動態(tài)特性。伺服系統(tǒng)動態(tài)特性就是指伺服系統(tǒng)在運動過程中對負(fù)載變化進(jìn)行調(diào)整的能力和特性,具體來說就是是動態(tài)響應(yīng)的速度(或者叫頻響帶寬)。也正是因為伺服系統(tǒng)較高于傳統(tǒng)的傳動產(chǎn)品具有更高的動態(tài)響應(yīng)頻率,有能力在更小的范圍內(nèi)和更短的時間內(nèi)對控制負(fù)載的極為細(xì)微的變化做出精密的調(diào)整,才使其成為幫助設(shè)備達(dá)到高精度定位的利器。但是除此以外,即便你并不需要那么高的精度,你可能依然要買伺服,買的就是其不可替代的動態(tài)特性了。
·關(guān)鍵看中了伺服的什么?
在這里,關(guān)于伺服動態(tài)特性的不可替代性,請允許我花點時間簡單闡述一下。對產(chǎn)品研發(fā)不懂,只能從應(yīng)用的層面解釋一下:
一個是響應(yīng)頻率和密度。和其他傳動系統(tǒng)比較,伺服電機配備的高精度的編碼器,使得伺服系統(tǒng)可以感知運動負(fù)載的細(xì)微的變化;伺服驅(qū)動器其功率放大單元具備的較高的電流環(huán)頻響(目前大部分都可以做到1000Hz),系統(tǒng)可以以超快快的速度對電機反饋回來的細(xì)微變化做出響應(yīng);另外,永磁同步的電機繞組技術(shù)使得系統(tǒng)動力以更快的速度轉(zhuǎn)換成為力矩以使得電機做出快速地動作調(diào)整。而以上這些也正是各家伺服廠商在產(chǎn)品性能上PK的地方,各家都在試圖使用更加牛逼的技術(shù)以提高其伺服產(chǎn)品的動態(tài)響應(yīng)特性。細(xì)心的讀者一定注意到我說的是伺服產(chǎn)品的動態(tài)特性,原因很簡單,伺服產(chǎn)品的動態(tài)響應(yīng)特性并不等于您的運動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性。整個運動控制系統(tǒng)的特性,還要取決于機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和剛性、運動控制器的控制方式等等。只有合適的匹配機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng),您花大價錢買的伺服系統(tǒng)才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。記得一個朋友常開玩笑說,如果將一臺法拉利的發(fā)動機放到桑塔納上,簡直是白瞎了那臺發(fā)動機。
關(guān)于伺服的獨特動態(tài)特性的另一個方面,經(jīng)常被大家所忽略的,就是其在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的扭矩輸出能力。對傳動比較了解的朋友應(yīng)該可以注意到,和普通電機特性較大差別的部分是,伺服電機的扭矩輸出在其額定轉(zhuǎn)速以內(nèi)基本是一個很穩(wěn)定的值,尤其是其在較低轉(zhuǎn)速時(甚至在0轉(zhuǎn)速時)依然可以保持穩(wěn)定的扭矩輸出(并且不需要額外的過載電流)。為什么這點很重要?原因很簡單,因為作為對運動的控制,必然需要通過力和力矩來實現(xiàn),而大部分的運動控制實際上其速度變化范圍是極大的,動力源需要在不同的速度區(qū)間保持相對一致的響應(yīng)輸出能力。比如:在很多薄膜或紙張材料的收放卷應(yīng)用中,其實大都是通過轉(zhuǎn)速控制去實現(xiàn)材料的張力控制的,并不需要使用位置控制,而他們用到伺服來控制的原因就在于伺服產(chǎn)品可以很容易同時滿足滿卷時低轉(zhuǎn)速大扭矩和空卷時高速低扭矩的應(yīng)用需求。
因此,以上特點的高動態(tài)響應(yīng)特性,是伺服系統(tǒng)較其他電機控制的顯著差別之處,也是其為什么會有較高購買成本的原因。高精度定位,只是這種高動態(tài)在某些設(shè)備上的一種應(yīng)用表現(xiàn)。事實上有很多設(shè)備應(yīng)用,所需要的其實并不是其精度,但其應(yīng)用需求都需要動力源在不同的速度范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的高動態(tài)響應(yīng)特性。
然而,在這個體驗為王的時代,我們買的任何東西,除了其產(chǎn)品所帶出的特性,還有關(guān)于使用產(chǎn)品整個過程的體驗。還是用“鉆“和”鉆頭“的例子,我們需要的不只是鉆出來的孔,還有鉆出這個孔的完整過程的體驗!
看完這里,小智想說,之山智控,正是以用戶體驗為核心,從用戶端使用去充分考慮,為用戶呈現(xiàn)最具有價值的伺服,本次之山智控將為大家展現(xiàn)家族系列有:K、K1、K2、iK、iK2、K380V、G2、G、雙軸等系列及集成式一體伺服等產(chǎn)品,說到這里,小智都有些迫不及待了,親們,為了見證之山的“武器裝備”,11月1日-11月5日,上海虹橋國家會展中心,之山智控與您不見不散!