Industrijski robots Široko se koriste u industrijskoj proizvodnji, kao što je proizvodnja automobila, električnih uređaja, hrane itd. Mogu zamijeniti ponavljajuće mehaničke operacije i strojevi su koji se oslanjaju na vlastitu snagu i upravljačke sposobnosti kako bi postigli različite funkcije. Mogu izdržati ljudske naredbe i raditi prema unaprijed programiranim programima. Sada govorimo o osnovnim glavnim komponentamaindustrijski robots.
1. Predmet
Glavni stroj je baza stroja i aktuatorski mehanizam, uključujući veliku ruku, podlakticu, zglob i šaku, koji čine mehanički sustav s više stupnjeva slobode. Neki roboti također imaju mehanizme za hodanje.Industrijski robotsimaju 6 stupnjeva slobode ili čak i više. Ručni zglob općenito ima 1 do 3 stupnja slobode kretanja.
2. Pogonski sustav
Vozni sustav odindustrijski robotsPodijeljen je u tri kategorije prema izvoru energije: hidraulički, pneumatski i električni. Ove tri vrste mogu se kombinirati i u složeni pogonski sustav na temelju zahtjeva. Ili se neizravno pokreću mehaničkim prijenosnim mehanizmima kao što su sinkroni remeni, zupčanici i zupčanici. Pogonski sustav ima uređaj za napajanje i prijenosni mehanizam, koji se koriste za provedbu odgovarajućih radnji mehanizma. Svaka od ove tri vrste osnovnih pogonskih sustava ima svoje karakteristike. Trenutni mainstream je električni pogonski sustav. Zbog niske inercije, široko se koriste AC i DC servo motori s velikim momentom i njihovi prateći servo pogoni (AC frekvencijski pretvarači, DC modulatori širine impulsa). Ova vrsta sustava ne zahtijeva pretvorbu energije, jednostavna je za korištenje i ima osjetljivu kontrolu. Većina motora zahtijeva delikatan mehanizam prijenosa: reduktor. Njegovi zubi koriste pretvarač brzine zupčanika kako bi smanjili broj obrnutih okretaja motora na potreban broj obrnutih okretaja i dobili veći moment, čime se smanjuje brzina i povećava moment. Kada je opterećenje veliko, servo motor se slijepo povećava. Snaga je vrlo isplativa, a izlazni moment se može povećati pomoću reduktora unutar prikladnog raspona brzina. Servo motori su skloni toplini i niskofrekventnim vibracijama pri radu na niskim frekvencijama. Dugotrajan i ponavljajući rad ne doprinosi osiguranju točnog i pouzdanog rada. Postojanje preciznog reduktora omogućuje servo motoru da radi prikladnom brzinom, jačajući krutost tijela stroja i dajući veći 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 mogućnosti robota. Upravljački sustav šalje naredbene signale pogonskom sustavu i izvršnom mehanizmu prema ulaznom programu i njima upravlja. Glavni zadatakindustrijski robot Tehnologija upravljanja je kontrola raspona aktivnosti, držanja i putanje te vremena djelovanjaindustrijski robotu radnom prostoru. Ima karakteristike jednostavnog programiranja, rada putem softverskog izbornika, prijateljskog sučelja za interakciju čovjeka i računala, online upute za rad i praktično korištenje. Upravljački sustav je srž robota, a relevantne strane tvrtke su blisko povezane s našim eksperimentima. Posljednjih godina, razvojem mikroelektroničke tehnologije, performanse mikroprocesora postale su sve veće i veće, a cijena sve jeftinija. Sada su se na tržištu pojavili 32-bitni mikroprocesori koji koštaju 1-2 američka dolara. Isplativi mikroprocesori donijeli su nove razvojne mogućnosti robotskim kontrolerima, omogućujući razvoj jeftinih, visokoučinkovitih robotskih kontrolera. Kako bi sustav imao dovoljne računalne i memorijske mogućnosti, robotski kontroleri sada se uglavnom sastoje od moćnih ARM serija, DSP serija, POWERPC serija, Intel serija i drugih čipova. Budući da funkcije i mogućnosti 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 cjeloviti SoC sustav. Što se tiče kontrolera robotske tehnologije, istraživanje je uglavnom koncentrirano u Sjedinjenim Državama i Japanu, a postoje i zreliji proizvodi, poput američke tvrtke DELTATAU, japanske tvrtke Pengli Co., Ltd. itd. Njihov kontroler gibanja uzima DSP tehnologiju kao svoju jezgru i usvaja otvorenu strukturu temeljenu na računalu. 4. Krajnji efektor Krajnji efektor je komponenta spojena na posljednji zglob 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 isporučuju samo jednostavnu hvataljku. Obično se krajnji efektor instalira na 6-osnu prirubnicu robota kako bi se izvršili zadaci u danom okruženju, kao što su zavarivanje, bojanje, lijepljenje te utovar i istovar dijelova, što su zadaci koji zahtijevaju robote za obavljanje.
Pregled servo motora Servo pogonitelj, također poznat kao "servo kontroler" i "servo pojačalo", je kontroler koji se koristi za upravljanje servo motorima. Njegova funkcija je slična onoj frekvencijskog pretvarača na običnim AC motorima i dio je servo sustava. Općenito, servo motor se upravlja putem tri metode: položaja, brzine i okretnog momenta 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 asinhrone servo motore i sinkrone servo motore. Trenutno, AC sustavi postupno zamjenjuju DC sustave. U usporedbi s DC sustavima, AC servo motori imaju prednosti visoke pouzdanosti, dobrog odvođenja topline, malog momenta inercije i mogućnosti rada pod visokim tlakom. Budući da nema četkica i upravljačkih prijenosnika, AC servo sustav također postaje servo sustav bez četkica, a motori koji se u njemu koriste su asinhroni motori kaveznog tipa i sinkroni motori s permanentnim magnetima s bezčetkičnom strukturom. 1) DC servo motori se dijele na motore s četkicama i motore bez četkica
1Četkasti motori imaju nisku cijenu, jednostavnu strukturu, veliki početni moment, širok raspon brzina, jednostavno upravljanje, zahtijevaju održavanje, ali ih je lako održavati (zamijeniti ugljične četkice), proizvode elektromagnetske smetnje, imaju zahtjeve u pogledu okoline korištenja i obično se koriste za kontrolu troškova u osjetljivim općim industrijskim i građevinskim situacijama;
2Bezčetkni motori su male veličine i lagani, s velikom izlaznom snagom i brzim odzivom. Imaju veliku brzinu i malu inerciju, stabilan okretni moment i glatku rotaciju. Upravljanje je složeno i inteligentno. Metoda elektroničke komutacije je fleksibilna. Može se komutirati s pravokutnim ili sinusnim valom. Motor ne zahtijeva održavanje i učinkovit je. Štedi energiju, ima malo elektromagnetsko zračenje, nizak porast temperature i dug vijek trajanja, pogodan za različita okruženja.
2. Karakteristike različitih tipova servo motora
1) Prednosti i nedostaci istosmjernog servo motora Prednosti: precizna kontrola brzine, vrlo oštre karakteristike momenta i brzine, jednostavan princip upravljanja, jednostavno korištenje i niska cijena. Nedostaci: komutacija četkica, ograničenje brzine, dodatni otpor, stvaranje čestica habanja (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 brzina, gotovo bez oscilacija, visoka učinkovitost veća od 90%, manje stvaranja topline, regulacija velike brzine, visokoprecizna regulacija položaja (ovisno o točnosti enkodera), nazivno radno područje. Unutar njega može se postići konstantan moment, niska inercija, niska buka, bez trošenja četkica i bez održavanja (pogodno za okruženja bez prašine i eksplozivna okruženja). Nedostaci: Upravljanje je kompliciranije, parametre pogona potrebno je podesiti na licu mjesta i odrediti PID parametre, te je potrebno više priključaka. Trenutno, glavni servo pogoni koriste digitalne signalne procesore (DSP) kao upravljačku jezgru, koji mogu implementirati relativno složene algoritme upravljanja i postići digitalizaciju, umrežavanje i inteligenciju. Uređaji za napajanje općenito koriste pogonske sklopove dizajnirane s inteligentnim modulima napajanja (IPM) kao jezgrom. IPM integrira pogonski sklop i ima sklopove za detekciju i zaštitu od kvarova kao što su prenapon, prekomjerna struja, pregrijavanje i podnapon. Softver se također dodaje glavnom krugu. Pokretni sklop za smanjenje utjecaja procesa pokretanja na pogon. Pogonska jedinica prvo ispravlja ulaznu trofaznu struju ili mrežnu struju putem trofaznog ispravljačkog kruga s punim mostom kako bi se dobila odgovarajuća istosmjerna struja. Ispravljena trofazna struja ili mrežna struja zatim se pretvara u frekvenciju pomoću trofaznog sinusoidnog PWM naponskog pretvarača za pogon trofaznog sinkronog AC servo motora s permanentnim magnetom. Cijeli proces pogonske jedinice može se jednostavno reći da je AC-DC-AC proces. Glavni topološki krug ispravljačke jedinice (AC-DC) je trofazni nekontrolirani ispravljački krug s punim mostom.
Rasklopljeni prikaz harmonijskog reduktora Japanskoj tvrtki Nabtesco trebalo je 6-7 godina od predlaganja dizajna kampera početkom 1980-ih do postizanja značajnog proboja u istraživanju reduktora za kampere 1986. godine; a Nantong Zhenkang i Hengfengtai, koji su prvi ostvarili rezultate u Kini, također su potrošili vrijeme. 6-8 godina. Znači li to da naša lokalna poduzeća nemaju mogućnosti? Dobra je vijest da su nakon nekoliko godina primjene kineske tvrtke konačno ostvarile neke napredak.
*Članak je preuzet s interneta, molimo kontaktirajte nas za brisanje kršenja.
Vrijeme objave: 15. rujna 2023.
