DOVER MOTION,运动控制器,驱动器,电机,位置反馈装置

DOVER MOTION,运动控制器,驱动器,电机,位置反馈装置,运动控制系统能够实现极高精度的速度、位置和力矩控制。对于生命科学和诊断显微镜等需要对样本进行精确定位、仪器不同部分同步或快速启停运动的应用来说,运动控制系统是理想选择。

运动控制系统

运动控制系统能够实现极高精度的速度、位置和力矩控制。对于生命科学和诊断显微镜等需要对样本进行精确定位、仪器不同部分同步或快速启停运动的应用来说,运动控制系统是理想选择。

运动控制系统的性能取决于其内部的机械结构、运动控制电子元件和软件。通常,一个运动控制系统由以下部分组成:

  • 运动控制器

  • 驱动器

  • 电机

  • 位置反馈装置

内置运动控制器的运动控制系统

运动控制器

运动控制器是一个可编程设备,在自动化运动控制系统中控制运动路径、闭环伺服控制以及执行运动序列。基本上,控制器就是运动控制系统的“大脑”。

根据运动需求,运动控制器会规划运动轨迹,向驱动电路发送控制信号来“驱动”电机。在闭环系统中,它还会将来自编码器的实际位置信号与指令轨迹进行比较,并通过控制回路执行必要的修正操作,理想状态下可达到几乎无误差。

驱动器

在运动控制系统中,主运动控制器或驱动器会使用如解析器或编码器等位置反馈装置以实现高精度运动。驱动器接收来自控制器的低功率控制信号,并将其转换为电机所需的高功率信号。

驱动器负责为电机供电,并通过改变输出电流来使电机以指定的速度和方向转动或直线移动。可以将其比喻为为电机提供动力的“肌肉”。

电机

电机是执行运动任务的装置,相当于身体中的“手”。电机将电能转化为机械能,从而驱动系统。常见的精密运动控制系统中使用三种电机:

  • 步进电机:采用2个或4个定子线圈和带齿永磁转子,在特定电流序列变化下,每次移动一个小角度(如1.8°或0.9°)。

  • 伺服电机:一种直流电机,其力矩与电流成正比。通过模拟电流或PWM脉宽调制控制电流/电压,并结合外部反馈装置,实现精确定位。

  • 压电电机:利用压电材料在电压变化下的膨胀/收缩效应实现运动,将电能转换为机械能。

反馈系统

光学编码器 是多数高精度运动控制应用的首选。编码器读头向带有衍射光栅的刻度尺发出光(通常为可见光或红外光),反射光被探测器接收处理,通过脉冲判断编码器读头与刻度尺之间的相对位移。

激光干涉仪 提供了最高级别的位置反馈,具有超高分辨率、非接触式感测、高更新速率和0.1 ppm的本征精度。

干涉仪可作为被动位置读数设备,也可作为伺服回路中的主动反馈组件。与线性编码器不同,干涉仪的光束路径可直接与被测对象对准,从而消除或极大减少 Abbé 误差。

了解我们创新的运动控制系统

Dover Motion 正在用 SmartStage XY 和 DOF-5 产品颠覆传统运动控制,它们内置了运动控制器和驱动器,实现最多三轴运动的一根电缆连接。

  • SmartStage XY 可直接连接至 PC

  • 内置运动控制器技术的线性平台

  • SmartStage XY vs. 传统XY对比图

Dover Motion 的一体式 SmartStage 控制器优势:

  • 从4根电缆减少到1根,极大简化布线

  • 只需提供电源和通讯

  • 高精度反馈,分辨率高达 5nm

  • XY平台体积最多减少400%,节省仪器空间

  • 兼容 Motion Synergy™ API,一体式软件与用户界面解决方案

SmartStage 和 DOF-5 高级运动控制功能

  • 轻松连接 DOF-5 至自动对焦传感器,通过无噪声数字信号驱动(支持Step-Direction和A-quad-B格式),实现连续追踪聚焦

  • SmartStage XY 内置的 Trigger On Position(TOP)功能,可实现相机、激光器或其他外部设备的精确同步触发,尤其适用于 TDI 扫描显微成像

  • 支持各轴同步运动

  • 平台精度补偿 (SAC) 提供在用户关注点的高精度定位,消除 Abbé 误差等轨迹误差

  • 重复运动增强 (RME) 算法提升启停性能,大幅提升通量

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