Βιομηχανικό ρομπότs χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική κατασκευή, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, οι ηλεκτρικές συσκευές, τα τρόφιμα κ.λπ. Μπορούν να αντικαταστήσουν επαναλαμβανόμενες μηχανικές λειτουργίες και είναι μηχανές που βασίζονται στη δική τους ισχύ και δυνατότητες ελέγχου για να επιτύχουν διάφορες λειτουργίες. Μπορεί να αντέξει την ανθρώπινη εντολή και μπορεί επίσης να λειτουργήσει σύμφωνα με προ-προγραμματισμένα προγράμματα. Τώρα μιλάμε για τα βασικά κύρια συστατικά τουβιομηχανικό ρομπότs.
1.Θέμα
Το κύριο μηχάνημα είναι η βάση της μηχανής και ο μηχανισμός ενεργοποίησης, συμπεριλαμβανομένου του μεγάλου βραχίονα, του αντιβραχίου, του καρπού και του χεριού, που αποτελούν ένα μηχανικό σύστημα πολλαπλών βαθμών ελευθερίας. Ορισμένα ρομπότ έχουν επίσης μηχανισμούς περπατήματος.Βιομηχανικό ρομπότsέχουν 6 βαθμούς ελευθερίας ή και περισσότερο. Ο καρπός έχει γενικά 1 έως 3 βαθμούς ελευθερίας κινήσεων.
2. Σύστημα κίνησης
Το σύστημα οδήγησης τουβιομηχανικό ρομπότsχωρίζεται σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την πηγή ενέργειας: υδραυλική, πνευματική και ηλεκτρική. Αυτοί οι τρεις τύποι μπορούν επίσης να συνδυαστούν σε ένα σύνθετο σύστημα μετάδοσης κίνησης με βάση τις απαιτήσεις. Ή οδηγείται έμμεσα μέσω μηχανικών μηχανισμών μετάδοσης, όπως σύγχρονες ζώνες, συρμούς ταχυτήτων και γρανάζια. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης διαθέτει μια διάταξη ισχύος και έναν μηχανισμό μετάδοσης, που χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση των αντίστοιχων ενεργειών του μηχανισμού. Καθένας από αυτούς τους τρεις τύπους βασικών συστημάτων κίνησης έχει τα δικά του χαρακτηριστικά. Το τρέχον κύριο ρεύμα είναι το σύστημα ηλεκτρικής κίνησης. Λόγω χαμηλής αδράνειας, χρησιμοποιούνται ευρέως οι σερβοκινητήρες AC και DC μεγάλης ροπής και οι σερβοκινητήρες που υποστηρίζουν (μετατροπείς συχνότητας AC, διαμορφωτές πλάτους παλμού DC). Αυτός ο τύπος συστήματος δεν απαιτεί μετατροπή ενέργειας, είναι εύκολος στη χρήση και έχει ευαίσθητο έλεγχο. Οι περισσότεροι κινητήρες απαιτούν έναν ευαίσθητο μηχανισμό μετάδοσης: έναν μειωτήρα. Τα δόντια του χρησιμοποιούν μετατροπέα ταχύτητας μετάδοσης για να μειώσουν τον αριθμό των αντίστροφων περιστροφών του κινητήρα στον απαιτούμενο αριθμό αντίστροφων περιστροφών και να αποκτήσουν μεγαλύτερη συσκευή ροπής, μειώνοντας έτσι την ταχύτητα και αυξάνοντας τη ροπή. Όταν το φορτίο είναι μεγάλο, ο σερβοκινητήρας αυξάνεται τυφλά. Η ισχύς είναι πολύ οικονομική και η ροπή εξόδου μπορεί να αυξηθεί μέσω ενός μειωτήρα εντός ενός κατάλληλου εύρους στροφών. Οι σερβοκινητήρες είναι επιρρεπείς σε θερμότητα και δονήσεις χαμηλής συχνότητας όταν λειτουργούν σε χαμηλές συχνότητες. Η μακροχρόνια και επαναλαμβανόμενη εργασία δεν συμβάλλει στην εξασφάλιση ακριβούς και αξιόπιστης λειτουργίας. Η ύπαρξη του κινητήρα μείωσης ακριβείας επιτρέπει στον σερβοκινητήρα να λειτουργεί με κατάλληλη ταχύτητα, ενισχύοντας την ακαμψία του σώματος του μηχανήματος και δίνοντας μεγαλύτερη ροπή. Υπάρχουν δύο κύριοι μειωτήρες σήμερα: ο αρμονικός μειωτής και ο μειωτής RV.
3.Σύστημα ελέγχου
Οσύστημα ελέγχου ρομπότείναι ο εγκέφαλος του ρομπότ και ο κύριος παράγοντας που καθορίζει τις λειτουργίες και τις λειτουργίες του ρομπότ. Το σύστημα ελέγχου στέλνει σήματα εντολών στο σύστημα οδήγησης και τον μηχανισμό εκτέλεσης σύμφωνα με το πρόγραμμα εισόδου και τα ελέγχει. Το κύριο καθήκον τουβιομηχανικό ρομπότ Η τεχνολογία ελέγχου είναι ο έλεγχος του εύρους των δραστηριοτήτων, της στάσης και της τροχιάς και του χρόνου δράσης τουβιομηχανικό ρομπότs στον χώρο εργασίας. Έχει τα χαρακτηριστικά του απλού προγραμματισμού, της λειτουργίας μενού λογισμικού, της φιλικής διεπαφής αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή, των εντολών λειτουργίας online και της βολικής χρήσης. Το σύστημα ελεγκτή είναι ο πυρήνας του ρομπότ και οι σχετικές ξένες εταιρείες είναι στενά κλειστές στα πειράματά μας. Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας, η απόδοση των μικροεπεξεργαστών γίνεται όλο και υψηλότερη και η τιμή γίνεται φθηνότερη και φθηνότερη. Τώρα, στην αγορά έχουν εμφανιστεί μικροεπεξεργαστές 32 bit με κόστος 1-2 δολάρια ΗΠΑ. Οι οικονομικά αποδοτικοί μικροεπεξεργαστές έχουν φέρει νέες ευκαιρίες ανάπτυξης στους ελεγκτές ρομπότ, καθιστώντας δυνατή την ανάπτυξη ελεγκτών ρομπότ χαμηλού κόστους και υψηλής απόδοσης. Προκειμένου το σύστημα να έχει επαρκείς δυνατότητες υπολογισμού και αποθήκευσης, οι ελεγκτές ρομπότ αποτελούνται πλέον κυρίως από ισχυρές σειρές ARM, σειρές DSP, σειρές POWERPC, σειρές Intel και άλλα τσιπ. Δεδομένου ότι οι λειτουργίες και οι λειτουργίες των υπαρχόντων τσιπ γενικής χρήσης δεν μπορούν να ανταποκριθούν πλήρως στις απαιτήσεις ορισμένων συστημάτων ρομπότ όσον αφορά την τιμή, τη λειτουργικότητα, την ενοποίηση και τις διεπαφές, αυτό έχει προκαλέσει τη ζήτηση για τεχνολογία SoC (System on Chip) σε συστήματα ρομπότ. Ο επεξεργαστής είναι ενσωματωμένος με τις απαιτούμενες διεπαφές, οι οποίες μπορούν να απλοποιήσουν το σχεδιασμό των περιφερειακών κυκλωμάτων του συστήματος, να μειώσουν το μέγεθος του συστήματος και να μειώσουν το κόστος. Για παράδειγμα, η Actel ενσωματώνει πυρήνες επεξεργαστών NEOS ή ARM7 στα προϊόντα FPGA της για να σχηματίσει ένα πλήρες σύστημα SoC. Όσον αφορά τους ελεγκτές τεχνολογίας ρομπότ, η έρευνά της επικεντρώνεται κυρίως στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία και υπάρχουν ώριμα προϊόντα, όπως η American DELTATAU Company, η Japan's Pengli Co., Ltd., κ.λπ. πυρήνα και υιοθετεί μια ανοιχτή δομή που βασίζεται σε υπολογιστή. 4. Τελικός τελεστής Ο τελικός τελεστής είναι ένα εξάρτημα που συνδέεται με την τελευταία άρθρωση του χειριστή. Γενικά χρησιμοποιείται για να αρπάξει αντικείμενα, να συνδεθεί με άλλους μηχανισμούς και να εκτελέσει τις απαιτούμενες εργασίες. Οι κατασκευαστές ρομπότ γενικά δεν σχεδιάζουν ούτε πωλούν τελικούς τελεστές. Στις περισσότερες περιπτώσεις, παρέχουν μόνο μια απλή λαβή. Συνήθως ο τελικός τελεστής εγκαθίσταται στη φλάντζα 6 αξόνων του ρομπότ για την ολοκλήρωση εργασιών σε ένα δεδομένο περιβάλλον, όπως συγκόλληση, βαφή, κόλληση και φόρτωση και εκφόρτωση εξαρτημάτων, τα οποία είναι εργασίες που απαιτούν την ολοκλήρωση των ρομπότ.
Επισκόπηση των σερβοκινητήρων Ο οδηγός σερβομηχανισμού, γνωστός και ως "σερβοελεγκτής" και "σερβοενισχυτής", είναι ένας ελεγκτής που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο σερβοκινητήρων. Η λειτουργία του είναι παρόμοια με αυτή ενός μετατροπέα συχνότητας σε συνηθισμένους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος και αποτελεί μέρος του σερβο συστήματος. Γενικά, ο σερβοκινητήρας ελέγχεται με τρεις μεθόδους: θέση, ταχύτητα και ροπή για την επίτευξη τοποθέτησης υψηλής ακρίβειας του συστήματος μετάδοσης.
1. Ταξινόμηση σερβοκινητήρων Χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: σερβοκινητήρες DC και AC.
Οι σερβοκινητήρες AC χωρίζονται περαιτέρω σε ασύγχρονους σερβοκινητήρες και σε σύγχρονους σερβοκινητήρες. Προς το παρόν, τα συστήματα AC αντικαθιστούν σταδιακά τα συστήματα DC. Σε σύγκριση με τα συστήματα DC, οι σερβοκινητήρες AC έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής αξιοπιστίας, της καλής απαγωγής θερμότητας, της μικρής ροπής αδράνειας και της ικανότητας λειτουργίας υπό υψηλή πίεση. Επειδή δεν υπάρχουν βούρτσες και μηχανισμοί διεύθυνσης, το σερβοσύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος γίνεται επίσης σερβοσύστημα χωρίς ψήκτρες και οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε αυτό είναι ασύγχρονοι κινητήρες τύπου κλωβού και σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη με δομή χωρίς ψήκτρες. 1) Οι σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίζονται σε κινητήρες βουρτσισμένου και χωρίς ψήκτρες
①Οι βουρτσισμένοι κινητήρες έχουν χαμηλό κόστος, απλή δομή, μεγάλη ροπή εκκίνησης, μεγάλο εύρος στροφών, εύκολο έλεγχο, απαιτούν συντήρηση, αλλά είναι εύκολοι στη συντήρηση (αντικαταστήστε τις ψήκτρες άνθρακα), παράγουν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, έχουν απαιτήσεις στο περιβάλλον χρήσης και συνήθως χρησιμοποιούνται για Έλεγχος κόστους Ευαίσθητες γενικές βιομηχανικές και αστικές καταστάσεις.
②Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι μικρού μεγέθους και μικρού βάρους, με μεγάλη απόδοση και γρήγορη απόκριση. Έχουν υψηλή ταχύτητα και μικρή αδράνεια, σταθερή ροπή και ομαλή περιστροφή. Ο έλεγχος είναι πολύπλοκος και έξυπνος. Η ηλεκτρονική μέθοδος εναλλαγής είναι ευέλικτη. Μπορεί να αλλάζει με τετράγωνο ή ημιτονοειδές κύμα. Ο κινητήρας δεν απαιτεί συντήρηση και είναι αποδοτικός. Εξοικονόμηση ενέργειας, μικρή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, χαμηλή άνοδος θερμοκρασίας και μεγάλη διάρκεια ζωής, κατάλληλο για διάφορα περιβάλλοντα.
2. Χαρακτηριστικά διαφορετικών τύπων σερβοκινητήρων
1) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος Πλεονεκτήματα: ακριβής έλεγχος ταχύτητας, πολύ σκληρά χαρακτηριστικά ροπής και ταχύτητας, απλή αρχή ελέγχου, εύκολο στη χρήση και φθηνή τιμή. Μειονεκτήματα: αλλαγή βούρτσας, όριο ταχύτητας, πρόσθετη αντίσταση, δημιουργία σωματιδίων φθοράς (ακατάλληλο για περιβάλλοντα χωρίς σκόνη και εκρηκτικά)
2) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του σερβοκινητήρα AC Πλεονεκτήματα: καλά χαρακτηριστικά ελέγχου ταχύτητας, ομαλός έλεγχος σε όλο το εύρος στροφών, σχεδόν καμία ταλάντωση, υψηλή απόδοση άνω του 90%, λιγότερη παραγωγή θερμότητας, έλεγχος υψηλής ταχύτητας, έλεγχος θέσης υψηλής ακρίβειας (ανάλογα με την ακρίβεια του κωδικοποιητή), ονομαστική περιοχή λειτουργίας Εντός, μπορεί να επιτύχει σταθερή ροπή, χαμηλή αδράνεια, χαμηλό θόρυβο, χωρίς φθορά βούρτσας και χωρίς συντήρηση (κατάλληλο για περιβάλλοντα χωρίς σκόνη και εκρηκτικά). Μειονεκτήματα: Ο έλεγχος είναι πιο περίπλοκος, οι παράμετροι του προγράμματος οδήγησης πρέπει να ρυθμιστούν επιτόπου και να καθοριστούν οι παράμετροι PID και απαιτούνται περισσότερες συνδέσεις. Επί του παρόντος, οι κύριες μονάδες σερβομηχανισμού χρησιμοποιούν επεξεργαστές ψηφιακού σήματος (DSP) ως πυρήνα ελέγχου, οι οποίοι μπορούν να εφαρμόσουν σχετικά πολύπλοκους αλγόριθμους ελέγχου και να επιτύχουν ψηφιοποίηση, δικτύωση και ευφυΐα. Οι συσκευές ισχύος χρησιμοποιούν γενικά κυκλώματα κίνησης που έχουν σχεδιαστεί με έξυπνες μονάδες ισχύος (IPM) ως πυρήνα. Το IPM ενσωματώνει το κύκλωμα κίνησης και διαθέτει κυκλώματα ανίχνευσης και προστασίας σφαλμάτων όπως υπέρταση, υπερένταση, υπερθέρμανση και υποτάση. Λογισμικό προστίθεται επίσης στο κύριο κύκλωμα. Ξεκινήστε το κύκλωμα για να μειώσετε τον αντίκτυπο της διαδικασίας εκκίνησης στον οδηγό. Η μονάδα μετάδοσης ισχύος διορθώνει πρώτα την τριφασική ισχύ εισόδου ή την τροφοδοσία δικτύου μέσω ενός τριφασικού κυκλώματος ανορθωτή πλήρους γέφυρας για να αποκτήσει το αντίστοιχο συνεχές ρεύμα. Η ανορθωμένη τριφασική ισχύς ή τροφοδοσία δικτύου μετατρέπεται στη συνέχεια σε συχνότητα από έναν τριφασικό ημιτονοειδές μετατροπέα τάσης PWM για να κινήσει έναν σύγχρονο σερβοκινητήρα AC τριφασικού μόνιμου μαγνήτη. Η όλη διαδικασία της μονάδας κίνησης ισχύος μπορεί απλά να ειπωθεί ότι είναι η διαδικασία AC-DC-AC. Το κύριο τοπολογικό κύκλωμα της μονάδας ανορθωτή (AC-DC) είναι ένα τριφασικό μη ελεγχόμενο κύκλωμα ανορθωτή πλήρους γέφυρας.
Εκρηκτική όψη αρμονικού μειωτήρα Η ιαπωνική Nabtesco Company χρειάστηκε 6-7 χρόνια από την πρόταση του σχεδίου RV στις αρχές της δεκαετίας του 1980 για να επιτύχει μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα για μειωτήρες RV το 1986. και οι Nantong Zhenkang και Hengfengtai, που ήταν οι πρώτοι που έφεραν αποτελέσματα στην Κίνα, αφιέρωσαν επίσης χρόνο. 6-8 ετών. Σημαίνει ότι οι τοπικές μας επιχειρήσεις δεν έχουν ευκαιρίες; Τα καλά νέα είναι ότι μετά από αρκετά χρόνια ανάπτυξης, οι κινεζικές εταιρείες έχουν επιτέλους κάνει κάποιες ανακαλύψεις.
*Το άρθρο αναπαράγεται από το Διαδίκτυο, επικοινωνήστε μαζί μας για διαγραφή παραβίασης.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-15-2023
