Industrijski robots naširoko se koriste u industrijskoj proizvodnji, kao što je proizvodnja automobila, električnih uređaja, hrane, itd. Oni mogu zamijeniti mehaničke operacije koje se ponavljaju i strojevi su koji se oslanjaju na vlastitu snagu i mogućnosti upravljanja za postizanje različitih funkcija. Može izdržati ljudsku naredbu i također može raditi prema unaprijed programiranim programima. Sada govorimo o osnovnim glavnim komponentamaindustrijski robots.
1.Predmet
Glavni strojevi su baza stroja i pokretački mehanizam, uključujući veliku ruku, podlakticu, zglob i šaku, koji čine mehanički sustav s više stupnjeva slobode. Neki roboti također imaju hodajuće mehanizme.Industrijski robotsimaju 6 stupnjeva slobode ili čak i više. Zglob općenito ima 1 do 3 stupnja slobode kretanja.
2. Pogonski sustav
Pogonski sustav odindustrijski robotspodijeljen je u tri kategorije prema izvoru energije: hidraulički, pneumatski i električni. Ove tri vrste također se mogu kombinirati u kompozitni pogonski sustav na temelju zahtjeva. Ili neizravno pokretan kroz mehanizme mehaničkog prijenosa kao što su sinkroni remeni, zupčanici i zupčanici. Pogonski sustav ima pogonski uređaj i prijenosni mehanizam, koji se koriste za provedbu odgovarajućih radnji mehanizma. Svaki od ova tri tipa osnovnih pogonskih sustava ima svoje karakteristike. Trenutačni mainstream je sustav električnog pogona. Zbog niske inercije, AC i DC servo motori velikog momenta i njihovi prateći servo pogoni (AC frekvencijski pretvarači, DC impulsno širinski modulatori) naširoko se koriste. Ovaj tip sustava ne zahtijeva pretvorbu energije, jednostavan je za korištenje i ima osjetljivu kontrolu. Većina motora zahtijeva delikatan prijenosni mehanizam: reduktor. Njegovi zupci koriste pretvarač brzine zupčanika kako bi smanjili broj okretaja motora unatrag na potreban broj okretaja unatrag i dobili uređaj s većim zakretnim momentom, čime se smanjuje brzina i povećava zakretni moment. Kada je opterećenje veliko, servo motor se slijepo povećava. Snaga je vrlo isplativa, a izlazni okretni moment može se povećati pomoću reduktora unutar odgovarajućeg raspona brzine. Servo motori su skloni toplini i niskofrekventnim vibracijama kada rade na niskim frekvencijama. Dugotrajan i ponavljajući rad ne doprinosi osiguravanju točnog i pouzdanog rada. Postojanje preciznog reduktora omogućuje servo motoru da radi odgovarajućom brzinom, jačajući krutost tijela stroja i izlazeći veći okretni moment. Danas postoje dva glavna reduktora: harmonijski reduktor i RV reduktor.
3. Sustav upravljanja
Thesustav upravljanja robotomje mozak robota i glavni faktor koji određuje funkcije i funkcije robota. Upravljački sustav prema ulaznom programu šalje naredbene signale pogonskom sustavu i izvršnom mehanizmu te njima upravlja. Glavni zadatak odindustrijski robot Kontrolna tehnologija je kontrola raspona aktivnosti, položaja i putanje i vremena djelovanjaindustrijski robots u radnom prostoru. Ima karakteristike jednostavnog programiranja, rada softverskog izbornika, prijateljskog sučelja za interakciju između čovjeka i računala, online upita za rad i praktične upotrebe. Sustav kontrolera je jezgra robota, a relevantne strane tvrtke su zatvorene za naše eksperimente. Posljednjih godina, s razvojem tehnologije mikroelektronike, performanse mikroprocesora su sve veće, a cijena sve jeftinija. Sada su se na tržištu pojavili 32-bitni mikroprocesori koji koštaju 1-2 dolara. Isplativi mikroprocesori donijeli su nove mogućnosti razvoja robotskim kontrolerima, omogućujući razvoj jeftinih robotskih kontrolera visokih performansi. Kako bi sustav imao dovoljne računalne i pohranjivačke mogućnosti, kontroleri robota sada se uglavnom sastoje od snažnih ARM serija, DSP serija, POWERPC serija, Intel serija i drugih čipova. Budući da funkcije i funkcije postojećih čipova opće namjene ne mogu u potpunosti zadovoljiti zahtjeve nekih robotskih sustava u pogledu cijene, funkcionalnosti, integracije i sučelja, to je dovelo do potražnje za SoC (System on Chip) tehnologijom u robotskim sustavima. Procesor je integriran s potrebnim sučeljima, što može pojednostaviti dizajn perifernih sklopova sustava, smanjiti veličinu sustava i smanjiti troškove. Na primjer, Actel integrira NEOS ili ARM7 procesorske jezgre u svoje FPGA proizvode kako bi formirao potpuni SoC sustav. Što se tiče kontrolera tehnologije robota, njegovo istraživanje je uglavnom koncentrirano u Sjedinjenim Državama i Japanu, a postoje i zreli proizvodi, kao što je američka tvrtka DELTATAU Company, japanska Pengli Co., Ltd., itd. Njihov kontroler kretanja uzima DSP tehnologiju kao svoju jezgre i usvaja otvorenu strukturu temeljenu na računalu. 4. Krajnji efektor Krajnji efektor je komponenta povezana sa zadnjim zglobom manipulatora. Općenito se koristi za hvatanje predmeta, povezivanje s drugim mehanizmima i obavljanje potrebnih zadataka. Proizvođači robota općenito ne dizajniraju niti prodaju krajnje efektore; u većini slučajeva pružaju samo jednostavnu hvataljku. Obično se krajnji efektor instalira na 6-osnu prirubnicu robota kako bi se izvršili zadaci u određenom okruženju, kao što su zavarivanje, bojanje, lijepljenje i utovar i istovar dijelova, a to su zadaci za koje su potrebni roboti.
Pregled servo motora Servo pogon, također poznat kao "servo kontroler" i "servo pojačalo", je upravljač koji se koristi za upravljanje servo motorima. Funkcija mu je slična funkciji pretvarača frekvencije na običnim AC motorima i dio je servo sustava. Općenito, servo motor se kontrolira kroz tri metode: položajem, brzinom i momentom kako bi se postiglo visoko precizno pozicioniranje prijenosnog sustava.
1. Klasifikacija servo motora Podijeljen je u dvije kategorije: DC i AC servo motori.
AC servo motori se dalje dijele na asinkrone servo motore i sinkrone servo motore. Trenutno AC sustavi postupno zamjenjuju DC sustave. U usporedbi s istosmjernim sustavima, AC servo motori imaju prednosti visoke pouzdanosti, dobre disipacije topline, malog momenta inercije i sposobnosti rada pod visokim tlakom. Budući da nema četkica i zupčanika za upravljanje, AC servo sustav također postaje servo sustav bez četkica, a motori koji se u njemu koriste su kavezni asinkroni motori i sinkroni motori s trajnim magnetima sa strukturom bez četkica. 1) DC servo motori se dijele na brušene i motore bez četkica
①Četkasti motori imaju nisku cijenu, jednostavnu strukturu, veliki startni moment, širok raspon brzine, jednostavno upravljanje, zahtijevaju održavanje, ali su jednostavni za održavanje (zamijenite karbonske četkice), proizvode elektromagnetske smetnje, imaju zahtjeve u okruženju uporabe i obično se koriste za kontrola troškova Osjetljive opće industrijske i civilne situacije;
②Motori bez četkica male su veličine i male težine, s velikim učinkom i brzim odzivom. Imaju veliku brzinu i malu inerciju, stabilan okretni moment i glatku rotaciju. Kontrola je složena i inteligentna. Metoda elektroničke komutacije je fleksibilna. Može komutirati s kvadratnim ili sinusnim valom. Motor ne zahtijeva održavanje i učinkovit je. Ušteda energije, malo elektromagnetsko zračenje, nizak porast temperature i dug život, pogodan za različita okruženja.
2. Karakteristike različitih vrsta servo motora
1) Prednosti i nedostaci DC servo motora Prednosti: precizna regulacija brzine, vrlo teške karakteristike momenta i brzine, jednostavan princip upravljanja, jednostavan za korištenje i niska cijena. Nedostaci: komutacija četkica, ograničenje brzine, dodatni otpor, stvaranje čestica trošenja (nije prikladno za okruženja bez prašine i eksplozivna okruženja)
2) Prednosti i nedostaci AC servo motora Prednosti: dobre karakteristike regulacije brzine, glatka regulacija u cijelom rasponu brzine, gotovo bez oscilacija, visoka učinkovitost veća od 90%, manje stvaranja topline, regulacija velike brzine, regulacija položaja visoke preciznosti (ovisno o točnosti enkodera), nazivna Unutar radnog područja može postići konstantan okretni moment, nisku inerciju, nisku razinu buke, bez trošenja četkica i bez održavanja (pogodno za okruženja bez prašine i eksplozivna okruženja). Nedostaci: Upravljanje je kompliciranije, parametre pogona treba prilagoditi na licu mjesta i odrediti PID parametre, te je potrebno više veza. Trenutačno glavni servo pogoni koriste procesore digitalnih signala (DSP) kao kontrolnu jezgru, koja može implementirati relativno složene algoritme upravljanja i postići digitalizaciju, umrežavanje i inteligenciju. Uređaji za napajanje općenito koriste pogonske krugove dizajnirane s inteligentnim modulima napajanja (IPM) kao jezgrom. IPM integrira pogonski krug i ima krugove za otkrivanje grešaka i zaštitu kao što su prenapon, prekostruja, pregrijavanje i podnapon. Softver je također dodan u glavni krug. Krug pokretanja kako bi se smanjio utjecaj procesa pokretanja na vozača. Energetska pogonska jedinica prvo ispravlja ulaznu trofaznu struju ili struju iz mreže kroz trofazni ispravljački krug punog mosta kako bi se dobila odgovarajuća istosmjerna struja. Ispravljena trofazna snaga ili mrežna snaga se zatim pretvara u frekvenciju trofaznim sinusoidnim PWM pretvaračem napona za pogon trofaznog sinkronog AC servo motora s trajnim magnetom. Cijeli proces pogonske jedinice jednostavno se može reći da je AC-DC-AC proces. Glavni topološki krug ispravljačke jedinice (AC-DC) je trofazni punomostni neregulirani ispravljački krug.
Rastavljeni prikaz harmonijskog reduktora Japanskoj tvrtki Nabtesco trebalo je 6-7 godina od predlaganja dizajna RV-a ranih 1980-ih do postizanja značajnog proboja u istraživanju reduktora RV-a 1986.; i Nantong Zhenkang i Hengfengtai, koji su prvi dali rezultate u Kini, također su potrošili vrijeme. 6-8 godina. Znači li to da naša domaća poduzeća nemaju mogućnosti? Dobra vijest je da su nakon nekoliko godina implementacije kineske tvrtke konačno napravile neke pomake.
*Članak je reproduciran s interneta, kontaktirajte nas za brisanje kršenja.
Vrijeme objave: 15. rujna 2023
