Opravy servomotorů svépomocí

Nedávno jsem vyrobil robotické rameno a nyní jsem se rozhodl k němu přidat uchopovací zařízení poháněné miniservem. Rozhodl jsem se udělat dvě varianty, abych viděl, jak by to lépe fungovalo s přímým nebo kulatým převodem. Volba kulatého převodu se mi líbila více, protože výroba trvala pouze 2 hodiny a mezera mezi převody byla velmi malá.

Nejprve jsem vyřízl díly na frézce:

Díly jsem smontoval pomocí šroubů 2x10mm.

A zde je návod, jak se mini servo připojuje k uchopovači:

Jak servo chapadlo funguje:

A teď, když je vše složeno a mechanická část je také téměř hotová, už jen musím dokončit elektronickou část práce! Vybral jsem si Arduino pro ovládání svého robota a vytvořil jsem obvod (je vpravo) pro připojení Arduina k servu.

Obvod je ve skutečnosti velmi jednoduchý, pouze vysílá signály do a z Arduina. Dále je zde header pro infračervený přijímač a nějaké konektory pro napájení a 4 přípojky na zbytek (nepoužitých) Arduino pinů. Lze tak připojit další spínač nebo čidlo.

A takto se pohybuje rameno manipulátoru:

Nákup CNC frézky pro výrobu fasád z MDF podnikem vyvolává otázku potřeby přeplatit určité mechanismy a pohonné jednotky instalované na drahých a high-tech zařízeních. Pro polohování pohonných jednotek CNC strojů se obvykle používají krokové motory a servomotory (servopohony).

Krokové motory jsou levnější. Servopohony však nabízejí širokou škálu výhod, včetně vysokého výkonu a přesnosti polohování. Co byste si tedy měli vybrat?

Krokový motor je bezkomutátorový stejnosměrný synchronní motor, který má více statorových vinutí. Když je proud přiveden na jedno z vinutí, rotor se otočí a poté se zablokuje v určité poloze. Sekvenční buzení vinutí přes ovladač krokového motoru umožňuje rotaci rotoru pod daným úhlem.

Krokové motory jsou široce používány v průmyslu, protože mají vysokou spolehlivost a dlouhou životnost. Hlavní výhodou krokových motorů je přesnost polohování. Když je na vinutí aplikován proud, rotor se otočí přísně pod určitým úhlem.

· Vysoký točivý moment při nízkých a nulových otáčkách;

· Rychlý start, zastavení a zpětný chod;

· Práce pod vysokým zatížením bez rizika poruchy;

· Jediným mechanismem opotřebení ovlivňujícím životnost jsou ložiska;

· Možnost rezonance;

· Konstantní spotřeba energie bez ohledu na zatížení;

· Pokles točivého momentu při vysokých otáčkách;

· Nedostatek zpětné vazby během polohování;

· Špatná opravitelnost.

Servomotor (servomotor) je elektromotor s negativní zpětnou vazbou, který umožňuje přesně řídit parametry pohybu za účelem dosažení požadované rychlosti nebo dosažení požadovaného úhlu natočení. Součástí servomotoru je samotný elektromotor, zpětné čidlo, napájecí a řídicí jednotka.

Konstrukční vlastnosti elektromotorů pro servopohon se příliš neliší od běžných elektromotorů se statorem a rotorem, pracujících na stejnosměrný i střídavý proud, s kartáči i bez nich.Zvláštní roli zde hraje zpětnovazební čidlo, které lze instalovat jak přímo do samotného motoru, tak přenášet data o poloze rotoru a určovat jeho polohu vnějšími znaky. Na druhou stranu je provoz servomotoru nemyslitelný bez napájecí a řídicí jednotky (aka invertoru nebo servozesilovače), která převádí napětí a frekvenci proudu dodávaného do elektromotoru a tím řídí jeho činnost.

· Vysoký výkon s malými rozměry;

· Rychlé zrychlení a zpomalení;

· Nepřetržité a nepřerušované sledování polohy;

· Nízká hladina hluku, absence vibrací a rezonance;

· Široký rozsah rychlosti otáčení;

· Stabilní práce v širokém rozsahu rychlostí;

· Nízká hmotnost a kompaktní design;

· Nízká spotřeba energie při nízkém zatížení.

· Náročné na pravidelnou údržbu (například s výměnou kartáčů);

· Složitost zařízení (přítomnost senzoru, napájecí a řídicí jednotky) a logika jeho provozu.

Při porovnávání charakteristik servopohonu a krokového motoru byste měli věnovat pozornost především jejich výkonu a ceně.

Pro výrobu MDF fasád v malém podniku pracujícím s malými objemy si myslím, že není třeba přeplácet instalaci drahých servomotorů na CNC frézku. Na druhou stranu, pokud podnik usiluje o dosažení maximálních možných objemů výroby, pak nemá smysl zlevňovat nízkovýkonné krokové motory pro CNC.

Servomotory se používají nejen v leteckém modelářství a robotice, ale najdou uplatnění i v domácích spotřebičích. Malé rozměry, vysoký výkon a také snadné ovládání servomotoru je činí nejvhodnějšími pro dálkové ovládání různých zařízení.

Kombinované použití servomotorů s přijímacím-vysílacím rádiovým modulem nečiní potíže, stačí na straně přijímače jednoduše připojit k servomotoru odpovídající konektor obsahující napájecí napětí a řídicí signál a je hotovo.

Pokud ale chceme servomotor ovládat "ručně" např. pomocí potenciometru, potřebujeme generátor impulsního řízení.

Níže je uveden poměrně jednoduchý obvod generátoru založený na integrovaném obvodu 74HC00.

Tento obvod umožňuje ruční ovládání servomotorů dodáváním řídicích impulsů o šířce 0,6 až 2 ms. Schéma lze použít například pro otáčení malých antén, venkovních reflektorů, CCTV kamer atd.

Základem obvodu je mikroobvod 74HC00 (IC1), který se skládá ze 4 hradel NAND. Na prvcích IC1A a IC1B je vytvořen generátor, na jehož výstupu se tvoří impulsy o frekvenci 50 Hz. Tyto impulsy aktivují RS klopný obvod, který se skládá z hradel IC1C a IC1D.

S každým impulsem přicházejícím z generátoru se výstup IC1D nastaví na "0" a kondenzátor C2 se vybije přes rezistor R2 a potenciometr P1. Pokud napětí na kondenzátoru C2 klesne na určitou úroveň, pak RC obvod převede prvek do opačného stavu. Na výstupu tedy dostáváme obdélníkové impulsy s periodou 20 ms. Šířka pulzu se nastavuje potenciometrem P1.

Například servopohon Futaba S3003 mění úhel natočení hřídele o 90 stupňů díky řídicím impulsům o délce 1 až 2 ms. Pokud změníme šířku impulsu z 0,6 na 2 ms, pak je úhel natočení až 120°. Komponenty v obvodu jsou voleny tak, aby výstupní impuls byl v rozsahu 0,6 až 2 ms, a proto úhel instalace byl 120°. Servomotor S3003 od Futaby má dostatečně velký točivý moment a proudový odběr se může pohybovat v řádu desítek až stovek mA v závislosti na mechanické zátěži.

Řídicí obvod servomotoru je sestaven na oboustranné desce plošných spojů o rozměrech 29 x 36 mm.Instalace je velmi jednoduchá, takže s montáží zařízení si hravě poradí i začínající radioamatér.

Ventilové motory jsou synchronní bezkomutátorové (bezkomutátorové) stroje. Na rotoru jsou permanentní magnety z kovů vzácných zemin, na statoru je vinutí kotvy. Vinutí statoru jsou spínána polovodičovými výkonovými spínači (tranzistory) tak, aby vektor magnetického pole statoru byl vždy kolmý na vektor magnetického pole rotoru - k tomu slouží snímač polohy rotoru (Hallův snímač nebo kodér). Fázový proud je řízen PWM modulací a může být lichoběžníkový nebo sinusový.

Plochý rotor lineárního motoru je vyroben z permanentních magnetů vzácných zemin. Principiálně je to podobné jako u ventilového motoru.

Krokové motory mají na rozdíl od synchronních strojů s plynulou rotací výrazné póly na statoru, na kterých jsou umístěny cívky řídicích vinutí - jejich komutace je prováděna externím pohonem.

Zvažte princip činnosti reaktivního krokového motoru, ve kterém jsou zuby umístěny na pólech statoru a rotor je vyroben z měkké magnetické oceli a má také zuby. Zuby na statoru jsou umístěny tak, že v jednom kroku je magnetický odpor menší podél podélné osy motoru a na druhém - podél příčné. Pokud diskrétně vybudíte vinutí statoru stejnosměrným proudem v určité sekvenci, pak se rotor při každé komutaci otočí o jeden krok rovnající se rozteči zubů na rotoru.

Některé modely frekvenčních měničů mohou pracovat jak se standardními indukčními motory, tak se servomotory. To znamená, že hlavní rozdíl mezi servy není ve výkonové části, ale v řídicím algoritmu a rychlosti výpočtů. Protože program využívá informace o poloze rotoru, má servo rozhraní pro připojení kodéru namontovaného na hřídeli motoru.

Servosystémy využívají principu podřízené vedení: proudová smyčka je podřízena rychlostní smyčce, která je zase podřízena polohové smyčce (viz teorie automatického řízení). Nejvnitřnější smyčka, proudová smyčka, se ladí jako první, následuje rychlostní smyčka a jako poslední je poziční smyčka.

Proudová smyčka vždy implementován v servo.

Rychlostní smyčka (stejně jako snímač rychlosti) je také vždy přítomen v servosystému, může být realizován jak na bázi servoregulátoru zabudovaného v pohonu, tak i externího.

Umístěte obrys slouží k přesnému polohování (například posuvové osy u CNC strojů).

Pokud nejsou žádné vůle v kinematických spojeních mezi akčním členem (tabulkou souřadnic) a hřídelí motoru, pak se souřadnice nepřímo přepočítávají podle hodnoty kruhového enkodéru. V případě vůlí je na pohon instalován přídavný snímač polohy (který je připojen k servoměniči) pro přímé měření souřadnic.

To znamená, že v závislosti na konfiguraci rychlostních a polohových smyček se zvolí vhodný servoregulátor a servopohon (ne každý servoregulátor umí polohovou smyčku implementovat!).

• Polohování
• Interpolace
• Synchronizace, elektronický převod (Gear)
• Přesné ovládání rychlosti otáčení (vřeteno stroje)
• Elektronická kamera
• Programovatelný logický ovladač.

Obecně se servosystém (Motion Control System) může skládat z následujících zařízení:

• Servomotor s kruhovým snímačem zpětné vazby otáček (může také fungovat jako snímač polohy rotoru)
• Servo Gear
• Snímač polohy akčního členu (např. lineární enkodér pro souřadnice osy posuvu)
• Servopohon
• Servo ovladač (Motion Controller)
• Rozhraní operátora (HMI).

• Servosystém na bázi PLC (Řízení pohybu založené na PLC)
  • Funkční modul řízení pohybu je přidán do rozšiřujícího koše PLC
  • Samostatný servo ovladač
  • Servosystém na bázi PC (Ovládání pohybu pomocí PC)
    • Speciální software Motion Control pro tablet PC s uživatelským rozhraním (HMI)
    • Programovatelný automatizační ovladač (PAC) s řízením pohybu
    • Servosystém založený na pohonu (Ovládání pohybu založené na pohonu)
      • Frekvenční měnič s vestavěným servoregulátorem
      • Volitelný software, který se nahraje do měniče a doplňuje jej funkcemi řízení pohybu
      • Volitelné karty s pohybovými funkcemi, které jsou zabudovány do mechaniky.

      Kompaktní bezkomutátorové servomotory s permanentním magnetem (ventil) pro vysokou dynamiku a přesnost.

      Asynchronní

      Pohony hlavního pohybu a vřeten obráběcích strojů.

      Přímý pohon (přímá jízda)

      Přímý pohon neobsahuje mezipřevodové mechanismy (kuličkové šrouby, řemeny, převodovky):

      • Lineární motory (Lineární motory) lze dodat s vedením s profilovou lištou
      • Momentové motory (Torque Motors) - synchronní vícepólové stroje s buzením permanentním magnetem, kapalinou chlazený rotor s dutou hřídelí. Poskytuje vysokou přesnost a výkon při nízkých otáčkách.
      • Vysoký výkon, dynamika a přesnost polohování
      • Vysoký točivý moment
      • Nízká odezva
      • Vysoký krouticí moment při přetížení
      • Široký rozsah ovládání
      • Bezkartáčový.

      Nedostatek kinematických řetězců pro převod rotačního pohybu na lineární:

      • Menší setrvačnost
      • Žádné mezery
      • Menší tepelná a elastická deformace
      • Menší opotřebení a menší přesnost během provozu
      • Menší ztráty třením – vyšší účinnost.
      Přečtěte si také:  DIY oprava předního zavěšení Lada Largus

      Mikronová přesnost je vyžadována u CNC obráběcích strojů a u zakladačů stačí centimetr. Volba servomotoru a servopohonu závisí na přesnosti.

      • Přesnost polohování
      • Přesnost udržování rychlosti
      • Přesnost zachování okamžiku.

      Články, recenze, ceny strojů a komponentů.

      Serva Yaskawa 400 W mají klíč kodéru. Kodér je možné dodat ve 4 variantách, v kodéru jsou 4 resloty.
      Rozložíte a nalepíte štítky pro snazší montáž.

      Spíše naživu. Serva pravděpodobně pracovala neustále nad průměrem.

      Rozeberte, ale podívejte se tam. Neobdivujte tento mrtvý motor

      Když je aktivován signál S-ON a brzda je aktivována, musí existovat vyhrazený výstup pro ovládání brzdy.

      na relé nebo otevřený kolektor.

      Pokud při zapínání serva nepotřebujete brzdu, použijte 24V brzdu a bude jednoduché servo

      když je stroj vypnutý, aby nápravy neklouzaly pod tíhou.
      Brzda je pomalá a s provozem CNC prostě nestíhá. V tomto případě má brzda stejný nebo o něco větší točivý moment než samotné servo. To znamená, že pokud je servo 5Nm, tak brzda může být 7Nm, a protože servo může pracovat s přebytečným kroutícím momentem, servo samotné funguje jako brzda při práci v CNC.

      Naše služby již využilo více než 1000 podniků z více než 200 měst od malých podniků po veřejné korporace. Jen za poslední rok bylo opraveno přes 2000 jednotek složité průmyslové elektroniky více než 300 různých výrobců. Podle statistik 90% nefunkční zařízení musí být obnoveno.

      Plaťte pouze za výsledek - pracovní blok

      Na celou jednotku je poskytována záruka 6 měsíců

      Termín opravy
      od 5 do 15 dnů

      Bezplatná předběžná kontrola údržby

      Neděláme konstruktivní změny

      Oprava na úrovni součástí

      Všechny servomotory dělíme do 4 kategorií podle náročnosti opravy:

      • Servomotor Allen-Bradley E146578
      • Servomotor Brushless B6310P2H 3A052039
      • Servomotor YASKAWA SGMP-15V316CT 1P0348-14-6
      • Servomotor Schneider Electric iSH100 / 30044/0/1/00 / 0/00/00/00
      • Servomotor Siemens 1FK7086- 7SF71- 1EH0
      • Allen-Bradley BULLETIN 1326 AC SERVOMOTOR
      • Servomotor Rexroth MSK071E- 0200-NN- M1-UG0- NNNN
      • Servomotor EMERSON Unimotor
      • Servomotor Fanuc L25 / 3000 A06B- 0571- B377
      • Servomotor INDRAMAT 090B-0- JD-3-C / 110-A-1 / SO1
      • Servomotor Siemens 1FT6134- 6SB71- 2AA0

      Z fotografie typového štítku určíme typ servomotoru a přibližnou cenu opravy. Pokud nevíte, co je to jmenovka, tak zde příklad .

      Přesnou cenu opravy Vám budeme schopni sdělit po bezplatné prohlídce servomotoru.

      Odešlete zařízení ke kontrole

      Zaplaťte účet a začněte s opravami

      Po 7 dnech informace zákazníkovi

      15 dní je zařízení odesláno zákazníkovi

      1. Jak určit typ servomotoru a cenu opravy?

      Pošlete fotografii typového štítku a příznaky poruchy - odpovíme vám co nejdříve.

      2. Kdy mi sdělíte přesnou cenu?

      Po kontrole zařízení v naší laboratoři do 1-2 dnů.

      3. Kolik bude stát diagnostika?

      Počáteční kontrola údržby je bezplatná. Platíte pouze za kladný výsledek opravy.

      4. Co se stane, když nebudete moci opravit servomotor?

      Pokud se během procesu opravy zařízení zjistí, že obnovení provozuschopnosti není možné, vrátíme 100 % zaplacených peněz. Neexistuje žádný poplatek za diagnostiku.

      5. Ladíte po opravě kodér?

      Ano, upravíme polohu enkodéru vzhledem k servu. Ve výrobě je však často nutné upravit polohu samotného serva. Toto provádějí specialisté Zákazníka s využitím dokumentace od výrobce.

      6. Převíjíte motor?

      Nepřetáčíme.

      Servomotor je unikátní typ zařízení, které kombinuje spolehlivou mechanickou část a sofistikované elektronické zpětnovazební senzory (a v některých případech i řídicí jednotky pro samotný motor). Díky takové kombinaci zcela odlišných komponent má jeho oprava mnohem více funkcí, na rozdíl od zařízení, které má pouze elektronické a softwarové části. Pro kompletní opravu servomotoru je nutné obnovit nejen mechanické a elektronické části, ale také nastavit jejich společné fungování, což vyžaduje velmi přesné měření a správnou analýzu parametrů všech komponentů motoru.

      Oprava elektronických součástek, které jsou součástí servomotoru, vyžaduje pečlivou přípravu a dostupnost speciálního vybavení pro ladění i přeprogramování - nejčastěji enkodér. Současně přítomnost provozuschopné elektronické součásti vůbec neznamená správnou funkci motoru, protože sebemenší porucha v jeho umístění uvnitř motoru (například v důsledku nárazu nebo vibrací) automaticky znamená poruchu. Nezávislé pokusy o výměnu kodéru často končí neúspěchem, protože kromě správné instalace vyžaduje polohování, navíc jsou k provozu zapotřebí speciální nástroje a software.

      Většina průmyslových závodů používá ve výrobním procesu servomotory. Vysoké / nízké teploty, výrazné poklesy teplot, vysoká vlhkost, vysoké dynamické zatížení, chemicky agresivní prostředí atd.

      Téma sekce Auto Off-Road v kategorii Modely aut; Příznak 1: Dálkové ovládání je zapnuté, zapínáme desku Servery se chaoticky pohybovaly a zastavily se. Nereagují na dálkové ovládání. Oprava: zkontrolujte spolehlivost napájení položky.

      Příznak 1:
      Dálkové ovládání je zapnuté, my zapínáme desku Servery se chaoticky pohybovaly a zastavily se, nereagují na dálkové ovládání.

      Opravit:
      zkontrolujte spolehlivost napájení na odskok kontaktů, oxidaci kontaktů nebo páčkový spínač.
      Snad bude stačit dotáhnout (vyčistit) kontakty, v krajním případě páčkový vypínač demontujeme a prohlédneme.
      Kontakty přepínače mají tendenci hořet.

      Simpton 2:
      Dálkové ovládání je zapnuté, my zapínáme desku Venku prší nebo sněží Servery stojí, reagují na dálkové ovládání.
      Ale pravidelně se serva chvějí, když se ruka dotkne deskové antény nebo antény dálkového ovládání, stejně jako od mokrých kapek.

      Přečtěte si také:  Oprava radarových detektorů vlastními rukama

      Opravit:
      Stačí úplně vysunout teleskopickou anténu na dálkovém ovladači.

      Příznak 3:
      Dálkový ovladač je zapnutý, my zapneme desku.Když otočíte volantem doleva nebo doprava, servo se velmi pomalu vrátí do původního stavu.
      Nebo po krátké jízdě servo zpomalí, např. špatně točí.
      A tak neustále model tahejte z domu, baterie je plně nabitá.Jezdíme ve vlhkém počasí 10-20 minut a servo „usne“, i když baterie ještě nesedla.

      Opravit:
      Servo rozebereme, vyjmeme kapesník. Zkoumáme vodivé cesty a části na oxid. Vypadá to jako bělavý povlak, nebo jako částice zelených nebo tmavě modrých krystalů soli. Vezmeme lakový benzín a kartáček na zuby a odstraníme tyto usazeniny elektrolýzy Poté sušíme.

      Příznak 4:
      Dálkový ovladač je zapnutý, zapneme desku, například plynule sešlápneme plyn, servo se pohne a v určitém okamžiku, když dosáhne určitého místa, selže.

      Opravit:
      Servo obsahuje potenciometr, který poskytuje zpětnou vazbu. To znamená, že když servo otáčí vahadlem (vahadlo) v potenciometru, jezdec klouže po grafitové dráze, mění se odpor potenciometru, obvod analyzuje pohyby atd.
      Jelikož potenciometr není u všech serv utěsněn, může se do něj dostat voda (vlhkost, led je již v mrazu), písek, nečistoty atd. změna jeho odporu se stane pro schéma nepochopitelná.Proto selhání.
      Servo můžete vysušit - pokud je z vlhkosti, porucha bude odstraněna.
      Pokud sušení nepomůže, mohla se dovnitř dostat nečistota. Pak je možné, že se grafitová vrstva v potenciometru odřela a je třeba ji vyměnit.
      Potenciometr můžete umýt, pokud jsou v něm otvory, poté jej vysušit a namazat nakapáním dovnitř silikonového oleje (například tlumiče).
      Potenciometr můžete zkontrolovat i levným testerem, který stojí jako krabička cigaret. Tester přepněte do režimu odporu, připojte střední a krajní nohy potenciometru, plynule otáčejte potenciometrem a podívejte se na tester. Tester by měl ukazovat plynulá změna odporu bez trhání.Pokud jsou mezery, je vadný potenciometr ...
      

      Kluci, řekněte mi..
      Dostal jsem servo (svině!) Motor .. který chce nastartovat a chce stát. (fotka značky níže).
      Pokud se nespustí, klíče létají .. smutné ..

      Jeho 3 vinutí jsou komutována servopohonem s odpovídajícím offsetem 0 V, 180 V, 310 V, 180 V atd. .. - odpovídající „hrubě stupňovitá“ „sinusoida“.

      Byl spuštěn odděleně od pohonu prostřednictvím 2 kW zátěžových lamp. v každé ze 3 fází 220 V.
      Občas to začne - točí se .. lampy slabě hoří.
      A někdy se nespustí, všechny lampy hoří v plném žáru.
      Proud je odpovídajícím způsobem vyšší.
      Netočí se ani ruční zatlačení.
      Pokud zůstane několik minut vypnutý, spustí se znovu.

      Říká se, že je vhodné nerozebírat, abyste „prostudovali“, jak to tam funguje.

      Možná někdo na takovou "mrchu" narazil..
      Řekni mi .. co s tím můžeš dělat, kromě toho, jak to vyhodit ..