Подробно: направи сам ремонт на серво мотор от истински майстор за сайта my.housecope.com.
Наскоро направих ръка робот и сега реших да добавя към нея устройство за захващане, захранвано от мини серво. Реших да направя два варианта, за да видя как ще работи по-добре с права или кръгла предавка. Вариантът с кръгла предавка ми хареса повече, тъй като отне само 2 часа за направата и разликата между зъбните колела беше много малка.
Първо изрязах частите на фрезова машина:
Сглобих частите с помощта на винтове 2x10 мм.
И ето как мини сервото се прикрепя към грайфера:
Как работи серво хватката:
И сега, когато всичко е сглобено и механичната част също е почти готова, остава само да завърша електронната част от работата! Избрах Arduino за управление на моя робот и направих верига (тя е вдясно), за да свържа Arduino към серво.
Схемата всъщност е много проста, тя просто изпраща сигнали към и от Arduino. Има също заглавка за инфрачервен приемник и някои конектори за захранването и 4 връзки към останалите (неизползвани) щифтове на Arduino. По този начин може да бъде свързан друг ключ или сензор.
И ето как се движи рамото на манипулатора:
Закупуването от предприятието на фрезова машина с ЦПУ за производство на фасади от MDF повдига въпроса за необходимостта от надплащане за определени механизми и силови агрегати, инсталирани на скъпо и високотехнологично оборудване. За позициониране на силовите агрегати на CNC машини обикновено се използват стъпкови двигатели и серво двигатели (серво задвижвания).
Видео (щракнете за възпроизвеждане).
Стъпковите двигатели са по-евтини. Въпреки това, серво задвижванията предлагат широк спектър от предимства, включително висока производителност и точност на позициониране. И така, какво трябва да изберете?
Стъпковият двигател е безчетков DC синхронен двигател, който има множество статорни намотки. Когато се подаде ток към една от намотките, роторът се завърта и след това се заключва в определено положение. Последователното възбуждане на намотките чрез контролер на стъпков двигател позволява на ротора да се върти под определен ъгъл.
Стъпковите двигатели се използват широко в индустрията, тъй като имат висока надеждност и дълъг експлоатационен живот. Основното предимство на стъпковите двигатели е точността на позициониране. Когато ток се прилага към намотките, роторът ще се завърти стриктно под определен ъгъл.
· Висок въртящ момент при ниски и нулеви скорости;
· Бърз старт, спиране и заден ход;
· Работа при голямо натоварване без риск от повреда;
· Единственият механизъм за износване, който влияе върху експлоатационния живот, са лагерите;
· Възможност за резонанс;
· Постоянна консумация на енергия независимо от натоварването;
· Спад на въртящия момент при високи скорости;
· Липса на обратна връзка по време на позициониране;
· Лоша ремонтопригодност.
Серво мотор (серво мотор) е електродвигател с отрицателна обратна връзка, който ви позволява прецизно да контролирате параметрите на движение, за да постигнете необходимата скорост или да получите желания ъгъл на въртене. Сервомоторът включва самия електродвигател, сензора за обратна връзка, захранването и управляващия блок.
Конструктивните характеристики на електродвигателите за серво задвижване не се различават много от конвенционалните електродвигатели със статор и ротор, работещи на постоянен и променлив ток, със и без четки.Специална роля тук играе сензорът за обратна връзка, който може да бъде монтиран както директно в самия двигател, така и да предава данни за положението на ротора и да определя неговото позициониране по външни знаци. От друга страна, работата на серво мотор е немислима без захранване и управляващ блок (известен още като инвертор или серво усилвател), който преобразува напрежението и честотата на тока, подаван на електродвигателя, като по този начин контролира неговото действие.
· Висока мощност с малки размери;
· Бързо ускорение и забавяне;
· Непрекъснато и непрекъснато проследяване на позицията;
· Ниско ниво на шум, липса на вибрации и резонанс;
· Широк диапазон на скорост на въртене;
· Стабилна работа в широк диапазон от скорости;
· Ниско тегло и компактен дизайн;
· Ниска консумация на енергия при ниски натоварвания.
· Изискване за периодична поддръжка (например със смяна на четки);
· Сложността на устройството (наличието на сензор, захранване и управляващ блок) и логиката на неговата работа.
Когато сравнявате характеристиките на серво задвижване и стъпков двигател, трябва да обърнете внимание преди всичко на тяхната производителност и цена.
За производството на MDF фасади в малко предприятие, работещо с малки обеми, смятам, че няма нужда да плащате за инсталиране на скъпи серво двигатели на фрезова машина с ЦПУ. От друга страна, ако едно предприятие се стреми да достигне максималните възможни обеми на производство, тогава няма смисъл да се поевтинява на нископроизводителни стъпкови двигатели за CNC.
Серво двигателите се използват не само в аеромоделирането и роботиката, но могат да се използват и в домакински уреди. Малките размери, високата производителност, както и лесното управление на серво мотора ги правят най-подходящи за дистанционно управление на различни устройства.
Комбинираното използване на серво двигатели с приемно-предавателни радиомодули не създава никакви затруднения, достатъчно е от страната на приемника просто да свържете съответния конектор към серводвигателя, съдържащ захранващото напрежение и управляващия сигнал, и работата е свършена.
Но ако искаме да управляваме серво мотора "ръчно", например с помощта на потенциометър, имаме нужда от импулсен контролен генератор.
По-долу е показана доста проста генераторна схема, базирана на интегралната схема 74HC00.
Тази схема позволява ръчно управление на серводвигателите чрез подаване на управляващи импулси с ширина от 0,6 до 2 ms. Схемата може да се използва например за завъртане на малки антени, външни прожектори, камери за видеонаблюдение и др.
Основата на веригата е микросхемата 74HC00 (IC1), която се състои от 4 NAND порта. Върху елементите IC1A и IC1B се създава генератор, на изхода на който се образуват импулси с честота 50 Hz. Тези импулси активират RS тригера, който се състои от порти IC1C и IC1D.
При всеки импулс, идващ от генератора, изходът на IC1D се настройва на "0" и кондензаторът C2 се разрежда през резистора R2 и потенциометъра P1. Ако напрежението в кондензатора C2 падне до определено ниво, тогава RC веригата прехвърля елемента в противоположно състояние. Така на изхода получаваме правоъгълни импулси с период от 20 ms. Ширината на импулса се задава от потенциометър P1.
Например, серво задвижването Futaba S3003 променя ъгъла на въртене на вала с 90 градуса поради контролни импулси с продължителност от 1 до 2 ms. Ако променим ширината на импулса от 0,6 на 2 ms, тогава ъгълът на въртене е до 120 °. Компонентите във веригата са избрани така, че изходният импулс да е в диапазона от 0,6 до 2 ms и следователно ъгълът на монтаж е 120 °. Серво моторът S3003 от Futaby има достатъчно голям въртящ момент, а консумацията на ток може да варира от десетки до стотици mA, в зависимост от механичното натоварване.
Схемата за управление на серво мотора е сглобена на двустранна печатна платка с размери 29 x 36 mm.Инсталацията е много проста, така че дори начинаещ радиолюбител може лесно да се справи със сглобяването на устройството.
Двигателите на клапаните са синхронни безчеткови (безчеткови) машини. На ротора има постоянни магнити от редкоземни метали, на статора има котвена намотка. Намотките на статора се превключват от полупроводникови захранващи превключватели (транзистори), така че векторът на магнитното поле на статора винаги да е перпендикулярен на вектора на магнитното поле на ротора - за това се използва сензор за положение на ротора (датчик на Хол или енкодер). Фазовият ток се управлява чрез ШИМ модулация и може да бъде трапецовиден или синусоидален.
Плоският ротор на линейния двигател е направен от редкоземни постоянни магнити. По принцип е подобен на клапанен двигател.
За разлика от синхронните машини с непрекъснато въртене, стъпковите двигатели имат ясно изразени полюси на статора, върху които са разположени бобините на управляващите намотки - тяхната комутация се извършва от външно задвижване.
Помислете за принципа на работа на реактивен стъпков двигател, при който зъбите са разположени на полюсите на статора, а роторът е изработен от мека магнитна стомана и също има зъби. Зъбите на статора са разположени така, че на една стъпка магнитното съпротивление е по-малко по надлъжната ос на двигателя, а в другата - по напречната. Ако дискретно възбудите намотките на статора с постоянен ток в определена последователност, тогава роторът с всяка комутация ще се завърти с една стъпка, равна на стъпката на зъбите на ротора.
Някои модели честотни преобразуватели могат да работят както със стандартни асинхронни двигатели, така и със серво двигатели. Тоест основната разлика между сервоприводите не е в силовата секция, а в алгоритъма за управление и скоростта на изчисленията. Тъй като програмата използва информация за позицията на ротора, сервото има интерфейс за свързване на енкодер, монтиран на вала на двигателя.
Серво системите използват принципа подчинено ръководство: текущият контур е подчинен на контура за скорост, който от своя страна е подчинен на контура на позицията (виж теорията за автоматично управление). Най-вътрешният цикъл, текущият цикъл, се настройва първо, последвано от цикъла на скоростта и накрая, цикъла на позицията.
Токов контур винаги се прилага в серво.
Примка за скорост (както и сензорът за скорост) също винаги присъства в сервосистемата, може да се реализира както на базата на серво контролер, вграден в задвижването, така и на външен.
Позициониране на контура използвани за прецизно позициониране (например оси за подаване в CNC машини).
Ако няма хлабини в кинематичните връзки между задвижващия механизъм (координатната таблица) и вала на двигателя, тогава координатата се преизчислява индиректно според стойността на кръговия енкодер. Ако има хлабини, тогава на задвижващия механизъм е инсталиран допълнителен сензор за положение (който е свързан към серво контролера) за директно измерване на координати.
Тоест, в зависимост от конфигурацията на контурите за скорост и позиция, се избира подходящ серво контролер и серво задвижване (не всеки серво контролер може да реализира позиционен контур!).
Позициониране
Интерполация
Синхронизация, електронна предавка (Gear)
Прецизен контрол на скоростта на въртене (шпиндел на машината)
Електронна камера
Програмируем логически контролер.
Като цяло, серво системата (Motion Control System) може да се състои от следните устройства:
Серво мотор със сензор за обратна връзка с кръгова скорост (може да действа и като сензор за положение на ротора)
Серво предавка
Сензор за положение на задвижващия механизъм (напр. линеен енкодер за координати на оста на подаване)
Серво задвижване
Серво контролер (контролер за движение)
Операторски интерфейс (HMI).
PLC-базирана серво система (Управление на движение, базирано на PLC)
Функционалният модул за управление на движението се добавя към разширителната кошница на PLC
Самостоятелен серво контролер
Компютърна серво система (базиран компютър Motion Control)
Специален софтуер за управление на движението за таблетен компютър с потребителски интерфейс (HMI)
Програмируем контролер за автоматизация (PAC) с контрол на движението
Серво система, базирана на задвижване (Управление на движение, базирано на задвижване)
Честотен преобразувател с вграден серво контролер
Допълнителен софтуер, който се зарежда в задвижването и го допълва с функции за контрол на движението
Опционални карти с функции за движение, които са вградени в задвижването.
Компактни безчеткови серво мотори с постоянен магнит (клапан) за висока динамика и прецизност.
Асинхронен
Задвижвания на главното движение и шпиндели на инструментални машини.
Директно задвижване (Директно шофиране)
Директното задвижване не съдържа междинни предавателни механизми (сачмени винтове, ремъци, скоростни кутии):
Линейни двигатели (Линейни двигатели) могат да бъдат доставени с профилни релсови водачи
Двигатели с въртящ момент (Torque Motors) - синхронни многополюсни машини с възбуждане с постоянен магнит, с течно охлаждане, ротор с кух вал. Осигурява висока прецизност и мощност при ниски обороти.
Висока производителност, динамика и точност на позициониране
Висок въртящ момент
Ниска реакция
Висок въртящ момент на претоварване
Широк диапазон на управление
Безчетков.
Липса на кинематични вериги за преобразуване на въртеливо движение в линейно:
По-малко инерция
Без празнини
По-малко термична и еластична деформация
По-малко износване и по-малко прецизност по време на работа
По-малко загуби от триене - по-висока ефективност.
Микронната прецизност се изисква при CNC машини, а в стекерите е достатъчен сантиметър. Изборът на серво мотор и серво задвижване зависи от точността.
Точност на позициониране
Точност на поддържане на скоростта
Прецизност на поддържане на момента.
Статии, ревюта, цени за машини и компоненти.
Yaskawa 400 вата сервоприводи имат ключ за енкодер. Енкодерът може да бъде доставен в 4 варианта, в енкодера има 4 ре-слота. Ще разглобявате и поставяте етикети за по-лесно сглобяване.
По-скоро жив. Serva вероятно работеше постоянно над номиналната стойност.
Разглобете, но вижте там. Не се възхищавайте на този мъртъв двигател
Когато е приложен сигналът S-ON и спирачката е задействана, трябва да има специален изход за управление на спирачката.
към реле или отворен колектор.
Ако не се нуждаете от спирачка при включване на сервото, задействайте спирачката 24v и ще има просто серво
когато машината е изключена, за да не се плъзгат осите под тежестта. Спирачката е бавна и просто няма да се справи с работата на CNC. В този случай спирачката има същия или малко по-голям въртящ момент от самото серво. Тоест, ако сервото е 5Nm, тогава спирачката може да бъде 7Nm и тъй като сервото може да работи с излишен въртящ момент, самото серво работи като спирачка при работа в CNC.
Нашите услуги вече са използвани от повече от 1000 предприятия от повече от 200 града от малки предприятия до публични корпорации. Само през последната година Ремонтирани са над 2000 единици сложна индустриална електроника повече от 300 различни производители. Според статистиката 90% неизправното оборудване трябва да бъде възстановено.
Платете само за резултата - работещ блок
Цялото устройство е с гаранция 6 месеца
Срок на ремонт от 5 до 15 дни
Безплатен предварителен оглед за поддръжка
Ние не правим конструктивни промени
Ремонт на ниво компонент
Разделяме всички серводвигатели на 4 категории в зависимост от сложността на ремонта:
Серво мотор на Allen-Bradley E146578
Серво мотор БЕЗЧЕТКОВ B6310P2H 3A052039
Серво мотор YASKAWA SGMP-15V316CT 1P0348-14-6
Серво мотор Schneider Electric iSH100 / 30044/0/1/00 / 0/00/00/00
Можем да определим вида на серводвигателя и приблизителната цена на ремонта от снимката на табелката. Ако не знаете какво е табелка, тогава тук пример .
Точната цена на ремонта ще можем да посочим след безплатен оглед на серводвигателя.
Изпратете оборудване за проверка
Платете сметката и започнете ремонта
След 7 дни информация до клиента
15 дни оборудването се изпраща на клиента
1. Как да определим вида на серво мотора и цената на ремонта?
Изпратете снимка на табелката и симптомите на неизправността - ние ще ви отговорим възможно най-скоро.
2. Кога ще ми кажете точната цена?
След проверка на оборудването в нашата лаборатория в рамките на 1-2 дни.
3. Колко ще струва диагностиката?
Първоначалната проверка за поддръжка е безплатна. Плащате само за положителен резултат от ремонта.
4. Какво се случва, ако не можете да поправите серво мотора?
Ако в процеса на ремонт на оборудването се установи, че възстановяването на работоспособността е невъзможно, ние ще възстановим 100% от платените пари. Няма такса за диагностика.
5. Настройвате ли енкодера след ремонт?
Да, регулираме позицията на енкодера спрямо сервото. Въпреки това, в производството често е необходимо да се регулира позицията на самото серво. Това се извършва от специалистите на Клиента, като се използва документацията от производителя.
6. Пренавивате ли двигателя?
Ние не пренавиваме.
Серво моторът е уникален тип оборудване, което съчетава надеждна механична част и сложни електронни сензори за обратна връзка (и в някои случаи блокове за управление на самия двигател). Поради такава комбинация от напълно различни компоненти, ремонтът му има много повече функции, за разлика от оборудването, което има само електронни и софтуерни части. За цялостен ремонт на серводвигателя е необходимо да се възстановят не само механичните и електронните части, но и да се настрои съвместното им функциониране, което изисква високо прецизно измерване и правилен анализ на параметрите на всички съставни части на двигателя.
Ремонтът на електронни компоненти, които са част от серво мотор, изисква внимателна подготовка и наличие на специално оборудване както за настройка, така и за препрограмиране - най-често енкодер. В същото време наличието на работещ електронен компонент изобщо не означава правилна работа на двигателя, тъй като най-малката неизправност в неговото позициониране вътре в двигателя (например поради удар или вибрация) автоматично води до неизправност. Често независимите опити за смяна на енкодера завършват с неуспех, тъй като освен правилната инсталация, той изисква позициониране, освен това са необходими специални инструменти и софтуер за работа.
Повечето промишлени предприятия използват серво двигатели в производствения процес. Високи/ниски температури, значителни температурни спадове, висока влажност, високи динамични натоварвания, химически агресивна среда и др.
Тема на раздела Авто офроуд в категория Модели автомобили; Симптом 1: Дистанционното управление е включено, включваме платката.Сървърите се движеха хаотично и спряха.Не реагират на дистанционното управление. Ремонт: проверете надеждността на захранването на артикула.
Симптом 1: Дистанционното се включва, включваме платката.Сървърите се движеха хаотично и спряха.Не реагират на дистанционното управление.
Ремонт: проверете надеждността на захранването за отскачане на контакти, окисляване на контакти или превключвател. Може би ще бъде достатъчно да затегнете (почистите) контактите, в екстремни случаи разглобяваме превключвателя и го проверяваме. Контактите на превключвателя са склонни да изгарят.
Симптън 2: Дистанционното е включено,включваме таблото.Навън вали или вали сняг.Сървърите стоят неподвижно, реагират на дистанционното. Но периодично сервото треперят, когато ръката докосне антената на борда или антената на дистанционното управление, както и от мокри капки.
Ремонт: Просто трябва да разширите напълно телескопичната антена на дистанционното управление.
Симптом 3: Дистанционното управление е включено, включваме таблото.Когато завъртите волана наляво или надясно, сервото много бавно се връща в първоначалното си състояние. Или след кратко каране, сервото става мудно, например, върти се лошо. И така през цялото време изнасяйте модела от вкъщи, батерията е напълно заредена Караме се във влажно време за 10-20 минути и сервото "заспива". Въпреки че батерията още не е сядала.
Ремонт: Разглобяваме сервото, изваждаме кърпичката.Проверяваме проводящите пътеки и части за оксид.Прилича на белезникаво покритие или като частици от зелени или тъмносини солни кристали.Взимаме бял спирт и четка за зъби и отстраняваме тези електролизни отлагания След това изсушаваме.
Симптом 4: Включва се дистанционното, включваме платката.Например плавно натискаме газта, сервото се движи и в един момент, достигайки определено място, се проваля.
Ремонт: Сервото съдържа потенциометър, който осигурява обратна връзка. Тоест, когато сервото завърти кобилицата (кобилното рамо) в потенциометъра плъзгача се плъзга по графитната писта.Съпротивлението на потенциометъра се сменя, веригата анализира движенията и т.н. Тъй като потенциометърът не е запечатан във всички сервоприводи, в него може да попадне вода (влага, лед вече е в слана), пясък, мръсотия и др. промяната в нейното съпротивление ще стане неразбираема за схемата.Оттук и неуспехът. Можете да изсушите сервото - ако е от влага, неизправността ще бъде отстранена. Ако сушенето не помогне, може би е попаднала мръсотия. Тогава има вероятност графитният слой в потенциометъра да се е изтрил и да трябва да бъде сменен. Можете да измиете потенциометъра, ако има дупки в него, след това да го изсушите и смажете, като капнете вътре силиконово масло (например амортисьор). Можете дори да проверите потенциометъра с евтин тестер, който струва като кутия цигари.Превключете тестера в режим на съпротивление, свържете средния и крайния крак на потенциометъра, завъртете потенциометъра плавно и погледнете тестера.Тестерът трябва да покаже плавна промяна на съпротивлението без никакви трептения. Ако има пропуски, тогава потенциометърът е дефектен ...
Хора кажете ми.. Имам серво (кучка!) двигател .. който иска да стартира и иска да стои. (маркирайте снимката по-долу). Ако не се стартира, ключовете летят.. тъжно..
Неговите 3 намотки се комутират от серво задвижване със съответно отместване от 0 V, 180 V, 310 V, 180 V и т.н. .. - съответната „грубо стъпаловидна“ „синусоида“.
Той беше пуснат отделно от задвижването, чрез лампи за натоварване 2 kW. във всяка от 3-те фази 220 V. Понякога започва - върти се .. лампите горят слабо. И понякога не стартира, всички лампи горят с пълна топлина. Токът е съответно по-висок. Натискането „ръчно“ също не се върти. Ако остане изключен за няколко минути, ще започне отново.
Казват, че е препоръчително да не разглобявате, за да „проучите“ как работи там ..
Може би някой е попадал на такава "кучка" .. Кажете ми ..какво можете да направите с него, освен как да го изхвърлите ..
След дълги и повтарящи се обещания към себе си и всички около мен, най-накрая ще ви кажа как да надстроите серво и да го превърнете в убермотор. Предимствата са очевидни - редукторен мотор, който може да бъде свързан директно към MK без никакви драйвери е страхотен! И ако серво с лагери и дори метални зъбни колела, това е страхотно =)
Извинения Някои действия по промяна на сервите са необратими и не могат да се нарекат другояче освен вандализъм. Можете да повторите всичко, което е описано по-долу, но на свой собствен риск и риск. Ако в резултат на вашите действия вашата топ-марка futaba, titanium-carbot, суперинтелигентен, безинерционен, ръчно изработен серво за сто пари безвъзвратно загине - ние нямаме абсолютно нищо общо с това 😉 Също така, обърнете внимание - серво зъбните колела са доста гъсто намазани с грес - не трябва да ги разглобявате в снежнобяла риза и на кадифен диван.
И така, те уплашиха, сега, за успокоение, малко теория =) Serva, както си спомняме, се управлява от импулси с променлива ширина - те задават ъгъла, под който трябва да се завърти изходящият вал (да речем, най-тесният - докрай наляво, най-широкият - чак надясно).Текущата позиция на вала се отчита от мозъка на сервото от потенциометър, който е свързан към изходния вал чрез своя плъзгач. Освен това, колкото по-голяма е разликата между тока и дадените ъгли, толкова по-бързо валът ще се дръпне в правилната посока. Именно на това място е заровено разнообразието от възможни варианти за промяна. Ако "подведем сервото" =) - изключваме потенциометъра и вала и ни караме да предположим, че плъзгачът на потенциометъра е в средната точка, тогава ще можем да контролираме скоростта и посоката на въртене. И само един сигнален проводник! Сега импулсите, съответстващи на средното положение на изходящия вал, са нулева скорост, колкото по-широки (от "нулевата" ширина), толкова по-бързо е въртенето надясно, колкото по-тясна е (от "нула" ширина), толкова по-бързо е въртенето към наляво.
Това предполага едно важно свойство на сервите на постоянно въртене - те не може да се върти под определен ъгъл, върти се строго определен брой обороти и т.н.(самите премахнахме обратната връзка) - това като цяло не е серво, а мотор-редуктор с вграден драйвер.
Всички тези промени имат няколко недостатъка: Първо - сложността на настройката на нулевата точка - изисква се фина настройка Второ, много тесен диапазон на настройка - доста малка промяна в ширината на импулса причинява доста голяма промяна в скоростта (вижте видеото). Обхватът може да бъде разширен чрез софтуер - просто имайте предвид, че диапазонът на регулиране на ширината на импулса (от пълен ход по часовниковата стрелка до пълен ход обратно на часовниковата стрелка) на преобразуваното серво отговаря на 80-140 градуса (в AduinoIDE, Servo библиотека). например в скицата на копчето е достатъчно да промените линията: на и всичко става много по-забавно =) И следващия път ще ви разкажа за загрубяването на средната точка и други промени при запояване.
Група: Потребители Мнения: 19 Регистрация: 29.10.2007 г От: Московска област Потребителски №: 881
Уважаеми CNC гурута, помогнете Наскоро попаднах на два диска с ОС 4 четки са свързани паралелно, тоест се захранва като обикновен DC мотор (върти се с гръм и трясък) оптичен енкодер (5 пина) е скрит в края в метално стъкло и въртящ се диск с прорези, стъпка приблизително: 3 прореза, на 1 мм
Научих се да въртя степерите, но с тези серво мотори засада някой предложи, че може да се движи "на стъпки" с помощта на ШИМ, както и стъпков двигател и проследяване на позицията на енкодера но нищо умно не ми идва на ум от схемите
който попадна, малка схематична диаграма или линк къде да прочета за това чудо а също и как да го управляваме Знам малко от електрониката
В бъдеще завийте тези два мотора към домашен рутер за фрезоване на пластмасова дървесина, PP
ПЛК открадна, там защитата дори не беше детинска - идиотска, паролата отиде от PLC до компютъра в обикновен текст и беше проверена спрямо въведената вече в софтуера. Така че нюхачът RS232 е нашето всичко 🙂 Нарязах зелето и реших да го похарча някъде. Хвана ми окото серво HS-311... Затова го купих, за да покажа какво животно е.
Serva е крайъгълният камък на механиката на RC моделите, а напоследък и на домашната роботика. Това е малък агрегат с двигател, скоростна кутия и управляваща верига. На входа на сервомашината се подават захранващ и управляващ сигнал, който задава ъгъла, под който трябва да бъде настроен серво вал.
По принцип цялото управление тук е стандартизирано (ако тук има RC, можете ли да добавите свои собствени пет копейки?) И сервоприводите в по-голямата си част се различават по силата на вала, скоростта, точността на управление, размерите, теглото и материала на производство на зъбни колела. Цената варира от 200-300 рубли за най-евтините и безкрайно за ултратехнологични устройства. Както във всяка зона на вентилаторите, горната ценова лента тук не е ограничена и вероятно под тавана се използват някои перфорирани титаниеви зъбни колела и карбонови кутии с обратна връзка чрез мили-импулсен оптичен енкодер =) Като цяло винаги можете да мерите с нещо .
Не се изфуках и взех досега най-евтиното, най-разпространеното HS-311... Освен това вече имам планове за промяната му.
Спецификации HS-311
Момент на вала: 3 кг * см
Размери: 41х20х37мм
Тегло: 44,5 гр
Скорост на въртене на вала при 60 градуса: 0,19 сек
Контрол на импулса
Цена: 350-450r
Самото серво, като такова, не ми е особено необходимо, но скоростната кутия от него ще се справи добре. Освен това видях UpgradeKit за него с метални зъбни колела 🙂 Пластмасата обаче ще свърши моите задачи.
Конструктивно: Преди всичко го разглобих - от детството имам такъв навик да пуша нови играчки. Калъфът е с размерите на кибритена кутия, малко по-дебел.
Ако развиете винта от оста, колелото се отстранява и става ясно, че валът е назъбен - няма да се върти.
Ако развиете четирите винта, можете да премахнете капака на скоростната кутия:
Както можете да видите, има четиристепенна цилиндрична скоростна кутия. Предавателното число няма да кажа, но голямо.
Като премахнете долния капак, можете да видите контролната платка:
Виждат се четири транзистора, образуващи H-мост, който ви позволява да обърнете двигателя и логическия чип. Микруха, между другото, е тяхното развитие. Така че ще намерите лист с данни за него смокини. Не беше възможно да се разбере по-нататък. Двигателят изглежда е залепен там, а дъската е направена от такъв скапан гетинакс, че почти го счупих наполовина, когато се опитах да го извадя. Тъй като не беше част от плановете ми най-накрая да наруша собствената си логика, не нахлух в двигателния отсек. Освен това там няма нищо интересно.
Ако премахнете всички зъбни колела, можете да видите вала на резистора за обратна връзка по положение:
Приблизителна конструкция може да се види на диаграмата, която набързо скицирах тук:
Изходният вал е плътно свързан към вала на резистора с променлива обратна връзка. Следователно сервата винаги знае в каква позиция се намира в момента. От минусите - невъзможността да се направи пълен завой. Например, този може да завърти вала на не повече от 180 градуса. Можете обаче да прекъснете ограничителя и да превърнете резистора в енкодер чрез хирургическа интервенция (кой беше възмутен, че идеята за енкодер от резистор е безполезна? Ние не търсим лесни начини, нали? По принцип скоро ще започна да надграждам това устройство и да превръщам серво в серво мотор.
Контрол: С конструктивното всичко е ясно, сега за това как да управлявате този звяр. От сервото стърчат три проводника. Заземяване (черно), захранване 5 волта (червено) и сигнал (жълт или бял).
Управлението му е импулсно, чрез сигнален проводник. За да завърти сервото до желания ъгъл, то трябва да изпрати импулс с необходимата продължителност към входа.
0.8ms е около 0 градуса, крайна лява позиция. 2.3ms е около 170 градуса - крайно вдясно. 1,5 ms - средна позиция. Производителят препоръчва да давате 20 ms между импулсите. Но това не е критично и машината може да бъде овърклокната.
Управление на логическата работа Как работи управлението? Просто! Когато на входа пристигне импулс, той започва еднократен удар вътре в сервото с предния си ръб. Един изстрел е блок, който излъчва един импулс с определена продължителност на задействащия ръб. Продължителността на този вътрешен импулс зависи единствено от позицията на променливия резистор, т.е. от текущата позиция на изходящия вал.
Освен това тези два импулса се сравняват с помощта на най-глупавата логика. Ако външният импулс е по-къс от вътрешния, тогава тази разлика ще се приложи към двигателя в същата полярност. Ако външният импулс е по-дълъг от вътрешния, тогава полярността на подаването към плъзгача ще бъде различна. Под действието на един импулс двигателят тръпне към намаляване на разликата. И тъй като импулсите вървят често (20ms между всеки), тогава двиглото е подобно на PWM. И колкото по-голяма е разликата между задачата и текущата позиция, толкова по-голям е факторът на запълване и двигателят по-активно се стреми да елиминира тази разлика. В резултат на това, когато задвижващият и вътрешните импулси са равни по времетраене, двигателят или ще спре, или по-вероятно, т.к. веригата не е идеална - променливият резистор дрънка, така че няма да има идеално равенство, ще започне да "търчи". Треперене от едната страна на другата.Колкото по-убит резисторът или колкото по-лоши са импулсите за задвижване, толкова по-силни са тези отклонения.
На снимката съм изобразил два случая, когато задвижващият импулс е по-дълъг от вътрешния и когато е по-къс. А отдолу показваше как изглежда сигналът на двигателя, когато достигне дадена точка. Това всъщност е класическият случай на пропорционален контрол.
Честотата на повторение на импулса определя скоростта, с която сервото ще завърти вала. Минималният интервал, над който скоростта спира да се увеличава и отскокът се увеличава, това е около 5-8ms. Под 20 мс сервото става замислено изперкало. ИМХО оптималната пауза е около 10-15ms.
За да играя със sim устройство, бързо пуснах програма в ядрото на Mega16. Вярно, за мен беше почивка, за да изчисля пълния диапазон от 0,8 до 2,3. Изчислено за 1 ... 2ms импулс. Около 100 градуса е.
Всичко е направено на RTOSтака че ще опиша само прекъсвания и задачи.
Задачата за сканиране на ADC - на всеки 10ms стартира ADC за преобразуване. Разбира се, би било възможно да се направи режим Freerunning (режим на непрекъснато преобразуване), но не исках MK да се движи на всеки няколко микросекунди за прекъсване.
След дълги и повтарящи се обещания към себе си и всички около мен, най-накрая ще ви кажа как да надстроите серво и да го превърнете в убермотор. Предимствата са очевидни - редукторен мотор, който може да бъде свързан директно към MK без никакви драйвери е страхотен! И ако серво с лагери и дори метални зъбни колела, това е страхотно =)
Извинения Някои действия по промяна на сервите са необратими и не могат да се нарекат другояче освен вандализъм. Можете да повторите всичко, което е описано по-долу, но на свой собствен риск и риск. Ако в резултат на вашите действия вашата топ-марка futaba, titanium-carbot, суперинтелигентен, безинерционен, ръчно изработен серво за сто пари безвъзвратно загине - ние нямаме абсолютно нищо общо с това 😉 Също така, обърнете внимание - серво зъбните колела са доста гъсто намазани с грес - не трябва да ги разглобявате в снежнобяла риза и на кадифен диван.
И така, те уплашиха, сега, за успокоение, малко теория =) Serva, както си спомняме, се управлява от импулси с променлива ширина - те задават ъгъла, под който трябва да се завърти изходящият вал (да речем, най-тесният - докрай наляво, най-широкият - чак надясно). Текущата позиция на вала се отчита от мозъка на сервото от потенциометър, който е свързан към изходния вал чрез своя плъзгач. Освен това, колкото по-голяма е разликата между тока и дадените ъгли, толкова по-бързо валът ще се дръпне в правилната посока. Именно на това място е заровено разнообразието от възможни варианти за промяна. Ако "подведем сервото" =) - изключваме потенциометъра и вала и ни караме да предположим, че плъзгачът на потенциометъра е в средната точка, тогава ще можем да контролираме скоростта и посоката на въртене. И само един сигнален проводник! Сега импулсите, съответстващи на средното положение на изходящия вал, са нулева скорост, колкото по-широки (от "нулевата" ширина), толкова по-бързо е въртенето надясно, колкото по-тясна е (от "нула" ширина), толкова по-бързо е въртенето към наляво.
Това предполага едно важно свойство на сервите на постоянно въртене - те не може да се върти под определен ъгъл, върти се строго определен брой обороти и т.н.(самите премахнахме обратната връзка) - това като цяло не е серво, а мотор-редуктор с вграден драйвер.
Видео (щракнете за възпроизвеждане).
Всички тези промени имат няколко недостатъка: Първо - сложността на настройката на нулевата точка - изисква се фина настройка Второ, много тесен диапазон на настройка - доста малка промяна в ширината на импулса причинява доста голяма промяна в скоростта (вижте видеото). Обхватът може да бъде разширен чрез софтуер - просто имайте предвид, че диапазонът на регулиране на ширината на импулса (от пълен ход по часовниковата стрелка до пълен ход обратно на часовниковата стрелка) на преобразуваното серво отговаря на 80-140 градуса (в AduinoIDE, Servo библиотека). например в скицата на копчето е достатъчно да промените линията: на и всичко става много по-забавно =) И следващия път ще ви разкажа за загрубяването на средната точка и други промени при запояване.