Industrijski robots se pogosto uporabljajo v industrijski proizvodnji, kot je proizvodnja avtomobilov, električnih naprav, hrane itd. Lahko nadomestijo ponavljajoče se mehanske operacije in so stroji, ki se za doseganje različnih funkcij zanašajo na lastno moč in zmožnosti nadzora. Lahko prenese človeški ukaz in lahko deluje tudi po vnaprej programiranih programih. Zdaj govorimo o osnovnih glavnih komponentahindustrijski robots.
1. Predmet
Glavni stroji so osnova stroja in prožilni mehanizem, vključno z veliko roko, podlaketjo, zapestjem in roko, ki sestavljajo mehanski sistem z več stopnjami svobode. Nekateri roboti imajo tudi mehanizme za hojo.Industrijski robotsimajo 6 stopenj svobode ali celo več. Zapestje ima na splošno 1 do 3 stopnje svobode gibanja.
2. Pogonski sistem
Vozni sistemindustrijski robotsje razdeljen v tri kategorije glede na vir energije: hidravlični, pnevmatski in električni. Te tri vrste je mogoče združiti tudi v kompozitni pogonski sistem glede na zahteve. Ali posredno gnan preko mehanizmov mehanskega prenosa, kot so sinhronski jermeni, zobniki in zobniki. Pogonski sistem ima napajalno napravo in prenosni mehanizem, ki se uporabljata za izvajanje ustreznih dejanj mehanizma. Vsaka od teh treh vrst osnovnih pogonskih sistemov ima svoje značilnosti. Trenutni mainstream je električni pogonski sistem. Zaradi nizke vztrajnosti se pogosto uporabljajo AC in DC servo motorji z velikim navorom in njihovi podporni servo pogoni (AC frekvenčni pretvorniki, DC impulznoširinski modulatorji). Ta tip sistema ne zahteva pretvorbe energije, je enostaven za uporabo in ima občutljiv nadzor. Večina motorjev zahteva občutljiv prenosni mehanizem: reduktor. Njegovi zobje uporabljajo pretvornik hitrosti zobnika, da zmanjšajo število vzvratnih vrtljajev motorja na zahtevano število vzvratnih vrtljajev in pridobijo večjo navorno napravo, s čimer zmanjšajo hitrost in povečajo navor. Ko je obremenitev velika, se servo motor slepo poveča. Moč je zelo stroškovno učinkovita, izhodni navor pa je mogoče povečati z reduktorjem v ustreznem območju hitrosti. Servo motorji so nagnjeni k vročini in nizkofrekvenčnim vibracijam, ko delujejo pri nizkih frekvencah. Dolgotrajno in ponavljajoče se delo ne prispeva k zagotavljanju natančnega in zanesljivega delovanja. Obstoj motorja za natančno redukcijo omogoča servo motorju, da deluje s primerno hitrostjo, krepi togost ohišja stroja in ustvarja večji navor. Danes obstajata dva glavna reduktorja: harmonični reduktor in reduktor RV.
3. Nadzorni sistem
Therobotski nadzorni sistemso možgani robota in glavni dejavnik, ki določa funkcije in funkcije robota. Krmilni sistem pošilja ukazne signale pogonskemu sistemu in izvršilnemu mehanizmu po vhodnem programu ter ju krmili. Glavna nalogaindustrijski robot nadzorna tehnologija je nadzor obsega dejavnosti, drže in poti ter časa delovanjaindustrijski robots v delovnem prostoru. Ima značilnosti preprostega programiranja, delovanja programskega menija, prijaznega vmesnika za interakcijo med človekom in računalnikom, spletnih pozivov za delovanje in priročne uporabe. Krmilni sistem je jedro robota, relevantna tuja podjetja pa so tesno zaprta za naše poskuse. V zadnjih letih je z razvojem mikroelektronske tehnologije zmogljivost mikroprocesorjev vedno večja, cena pa čedalje nižja. Zdaj so se na trgu pojavili 32-bitni mikroprocesorji, ki stanejo 1-2 ameriških dolarjev. Stroškovno učinkoviti mikroprocesorji so robotskim krmilnikom prinesli nove razvojne priložnosti, kar omogoča razvoj nizkocenovnih in visoko zmogljivih robotskih krmilnikov. Da bi sistem imel zadostne računalniške in pomnilniške zmogljivosti, so krmilniki robotov zdaj večinoma sestavljeni iz zmogljivih serij ARM, serij DSP, serij POWERPC, serij Intel in drugih čipov. Ker funkcije in funkcije obstoječih čipov za splošno uporabo ne morejo v celoti izpolniti zahtev nekaterih robotskih sistemov glede cene, funkcionalnosti, integracije in vmesnikov, je to povzročilo povpraševanje po tehnologiji SoC (System on Chip) v robotskih sistemih. Procesor je integriran z zahtevanimi vmesniki, ki lahko poenostavijo načrtovanje sistemskih perifernih vezij, zmanjšajo velikost sistema in zmanjšajo stroške. Na primer, Actel integrira procesorska jedra NEOS ali ARM7 v svoje izdelke FPGA, da tvori popoln sistem SoC. Kar zadeva krmilnike tehnologije robotov, so njegove raziskave osredotočene predvsem na Združene države in Japonsko, obstajajo pa tudi zreli izdelki, kot je ameriško podjetje DELTATAU, japonsko podjetje Pengli Co., Ltd. itd. Njegov krmilnik gibanja jemlje tehnologijo DSP za svojo jedro in sprejme odprto strukturo, ki temelji na osebnem računalniku. 4. Končni efektor Končni efektor je komponenta, povezana z zadnjim členkom manipulatorja. Na splošno se uporablja za zajemanje predmetov, povezovanje z drugimi mehanizmi in izvajanje zahtevanih nalog. Proizvajalci robotov na splošno ne načrtujejo ali prodajajo končnih efektorjev; v večini primerov zagotavljajo le preprosto prijemalo. Običajno je končni efektor nameščen na 6-osni prirobnici robota za dokončanje nalog v danem okolju, kot so varjenje, barvanje, lepljenje ter nalaganje in razkladanje delov, kar so naloge, ki jih morajo opraviti roboti.
Pregled servo motorjev Servo gonilnik, znan tudi kot "servo krmilnik" in "servo ojačevalnik", je krmilnik, ki se uporablja za krmiljenje servo motorjev. Njegova funkcija je podobna funkciji frekvenčnega pretvornika na običajnih AC motorjih in je del servo sistema. Na splošno se servo motor krmili s tremi metodami: položaj, hitrost in navor, da se doseže visoko natančno pozicioniranje prenosnega sistema.
1. Razvrstitev servo motorjev Razdeljen je v dve kategoriji: enosmerni in izmenični servo motorji.
AC servo motorje nadalje delimo na asinhrone servo motorje in sinhrone servo motorje. Trenutno AC sistemi postopoma nadomeščajo DC sisteme. V primerjavi z enosmernimi sistemi imajo AC servo motorji prednosti visoke zanesljivosti, dobrega odvajanja toplote, majhnega vztrajnostnega momenta in zmožnosti delovanja pod visokim pritiskom. Ker ni krtač in krmilnih mehanizmov, AC servo sistem postane tudi brezkrtačni servo sistem, motorji, ki se v njem uporabljajo, pa so kletkasti asinhroni motorji in sinhroni motorji s trajnimi magneti z brezkrtačno strukturo. 1) DC servo motorji so razdeljeni na krtačne in brezkrtačne motorje
①Krtačeni motorji imajo nizke stroške, preprosto strukturo, velik začetni navor, širok razpon vrtljajev, enostavno krmiljenje, zahtevajo vzdrževanje, vendar so enostavni za vzdrževanje (zamenjava ogljikovih ščetk), povzročajo elektromagnetne motnje, zahtevajo okolje uporabe in se običajno uporabljajo za nadzor stroškov Občutljive splošne industrijske in civilne situacije;
②Brezkrtačni motorji so majhni in lahki, z veliko močjo in hitrim odzivom. Imajo visoko hitrost in majhno vztrajnost, stabilen navor in gladko vrtenje. Nadzor je kompleksen in inteligenten. Metoda elektronske komutacije je prilagodljiva. Lahko komutira s pravokotnim ali sinusnim valom. Motor ne potrebuje vzdrževanja in je učinkovit. Varčevanje z energijo, majhno elektromagnetno sevanje, nizek dvig temperature in dolga življenjska doba, primerna za različna okolja.
2. Značilnosti različnih tipov servo motorjev
1) Prednosti in slabosti enosmernega servo motorja Prednosti: natančna regulacija hitrosti, zelo trde lastnosti navora in hitrosti, preprost princip krmiljenja, enostavna uporaba in nizka cena. Slabosti: komutacija krtač, omejitev hitrosti, dodatna odpornost, nastajanje obrabnih delcev (ni primerno za brezprašna in eksplozivna okolja)
2) Prednosti in slabosti AC servo motorja Prednosti: dobre lastnosti regulacije hitrosti, gladka regulacija v celotnem območju hitrosti, skoraj brez nihanja, visok izkoristek več kot 90 %, manj toplote, regulacija visoke hitrosti, visokonatančna regulacija položaja (odvisno od točnosti dajalnika), nazivno Znotraj delovnega območja lahko doseže konstanten navor, nizko vztrajnost, nizek hrup, brez obrabe krtač in brez vzdrževanja (primeren za brezprašna in eksplozivna okolja). Slabosti: Krmiljenje je bolj zapleteno, parametre gonilnika je treba prilagoditi na licu mesta in določiti parametre PID, potrebnih je več povezav. Trenutno glavni servo pogoni uporabljajo procesorje digitalnih signalov (DSP) kot krmilno jedro, ki lahko implementira relativno zapletene krmilne algoritme in doseže digitalizacijo, mreženje in inteligenco. Napajalne naprave običajno uporabljajo pogonska vezja, zasnovana z inteligentnimi napajalnimi moduli (IPM) kot jedro. IPM integrira pogonsko vezje in ima zaznavanje napak in zaščitna vezja, kot so prenapetost, previsok tok, pregrevanje in prenizka napetost. V glavno vezje je dodana tudi programska oprema. Zagonsko vezje za zmanjšanje vpliva postopka zagona na voznika. Napajalna pogonska enota najprej popravi vhodno trifazno napajanje ali omrežno napajanje prek trifaznega polnemostnega usmernika, da dobi ustrezen enosmerni tok. Popravljeno trifazno napajanje ali omrežno napajanje se nato pretvori v frekvenco s trifaznim sinusnim pretvornikom napetosti PWM za pogon sinhronega AC servo motorja s trifaznim trajnim magnetom. Celoten proces pogonske enote lahko enostavno imenujemo AC-DC-AC proces. Glavno topološko vezje usmerniške enote (AC-DC) je trifazno polnomostno nekrmiljeno usmerniško vezje.
Eksplodiran pogled na harmonski reduktor Japonsko podjetje Nabtesco je potrebovalo 6-7 let od predlaganja zasnove avtodoma v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja do bistvenega preboja v raziskavah reduktorjev za avtodome leta 1986; in Nantong Zhenkang in Hengfengtai, ki sta prva dosegla rezultate na Kitajskem, sta prav tako porabila čas. 6-8 let. Ali to pomeni, da naša lokalna podjetja nimajo priložnosti? Dobra novica je, da so kitajska podjetja po nekaj letih uvajanja končno dosegla nekaj prebojev.
*Članek je reproduciran z interneta, prosimo, kontaktirajte nas za izbris kršitve.
Čas objave: 15. septembra 2023
