解读伺服拧紧系统和空心杯电机拧紧系统的区别与联系

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前言：在现代家用电器，工业机械等设备的制造上，装配已经不再是一个需要大量时间和人力去操作的工作。随着现在3C产品的规格越来越小，用户对于产品的需求量以及产品的更新速度上要求越来越高，人工普通的装配水平以及速度已经远远达不到要求，因此，自动化装配产线就应运而生。

在所有的装配任务中，锁螺丝是任务工作量最多以及最繁琐的一个工程，只是单单一个我们日常生活中用到的手机就需要上百个螺丝的进行结构拧紧。而新能源汽车中的锂电池的螺丝更是上千个，并且最重要的是每一颗螺丝的角度、扭力等参数都不能出现失误。如果用普通人工去实行，人工费用没有上限的同时也会增加产品失误率的风险。所以，在所有装配场合中，拧紧系统是必备的设备之一。

现在市面上大致把拧紧系统分为伺服拧紧系统和空心杯电机拧紧系统。

伺服拧紧系统：

伺服拧紧系统是使普通螺丝刀的扭力、角度等输出随着输入信号（或者定值）而随意变化的自动拧紧系统装置。所谓的伺服拧紧系统主要是靠伺服电机的精确脉冲定位来进行精确拧紧工作的，可以理解为伺服电机接受一个脉冲后旋转一个对应角度的特性来实现扭力和定位控制，而伺服电机旋转后发出的脉冲能够和接受到的脉冲形成呼应，最终达到了拧紧过程中的扭力等数值的反馈，实现闭环控制。

基础的伺服拧紧系统分为三个部分，分别是控制器、线缆和伺服螺丝刀。

1、控制器

内置电源、伺服驱动器、显示屏和主控板等。主要功能为向螺丝刀发出指令和驱动伺服电机的运作以及显示反馈数值。

2、线缆

主要功能为输送指令以及反馈数据。

3、伺服螺丝刀

除了普通螺丝刀的配件之外还内置了伺服电机，主要功能为根据指令执行拧紧操作以及反馈扭力、转角等数值。

主要应用场合：伺服拧紧系统主要还是应用在高精确、零误差、需要数据反馈的装配场合，其缺点就是来自于伺服电机的特性：无法适用于需要惯量大的大扭矩拧紧场合。

空心杯电机拧紧系统:

空心杯电机拧紧系统的特点主要来源于空心杯电机的无铁芯特性。众所周知，我们一般的直线电机、步进电机、伺服电机的内部结构都必须要有铁芯做成的转子，而空心杯电机没有铁芯的特点使得其在体积和重量上比普通的电机小得多。并且性能也要比普通的铁芯电机更好，普通的铁芯电机的能量转换速率最高在70%，而空心杯电机能达到90%。并且其响应速度也远超于铁芯电机。

这样的特性就使得空心杯电机拧紧系统中的电批能够做到十分的轻便，现在市面上的空心杯电机拧紧系统还是以螺丝枪的结构为主，配上编码器和控制器也能进行拧紧数据的反馈。

但由于空心杯电机成本较高，空心杯电机的拧紧系统自然而然的也比伺服拧紧系统要高，国外品牌的空心杯电机拧紧系统成本一般一台在3~4万左右，所以在扭矩上没有太大要求的厂家一般还是选择较便宜的伺服拧紧系统。

主要应用场合：适用于像汽车行业这样的大扭矩场合，像知名品牌马头、阿特拉斯等生产的拧紧系统用的就是空心杯电机，其主要也是针对于汽车行业。但在精度要求上还是没有达到伺服电机的水平。

一套整机拧紧系统除了包含基础的拧紧系统之外，还需配有送料机、PLC、电脑、显示屏。这样就能组合成一套自动化产线上的自动拧紧整机系统。

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来源：旺材电机与电控