Industrijski robots Se pogosto uporabljajo v industrijski proizvodnji, kot so avtomobilska industrija, proizvodnja električnih aparatov, živil itd. Lahko nadomestijo ponavljajoče se mehanske operacije in so stroji, ki se za doseganje različnih funkcij zanašajo na lastno moč in krmilne zmogljivosti. Lahko prenesejo človeške ukaze in delujejo tudi po vnaprej programiranih programih. Zdaj pa govorimo o osnovnih glavnih komponentah.industrijski robots.
1. Zadeva
Glavni stroj je osnova stroja in aktuacijski mehanizem, vključno z veliko roko, podlakti, zapestjem in roko, ki tvorijo mehanski sistem z več stopnjami svobode. Nekateri roboti imajo tudi mehanizme za hojo.Industrijski robotsimajo 6 stopenj svobode ali celo več. Zapestje ima običajno od 1 do 3 stopnje svobode gibanja.
2. Pogonski sistem
Vozni sistemindustrijski robotsGlede na vir energije je razdeljen v tri kategorije: hidravlični, pnevmatski in električni. Te tri vrste je mogoče glede na zahteve združiti tudi v sestavljen pogonski sistem. Lahko pa se poganja posredno prek mehanskih prenosnih mehanizmov, kot so sinhroni jermeni, zobniki in zobniki. Pogonski sistem ima pogonsko napravo in prenosni mehanizem, ki se uporabljata za izvajanje ustreznih dejanj mehanizma. Vsaka od teh treh vrst osnovnih pogonskih sistemov ima svoje značilnosti. Trenutno prevladuje električni pogonski sistem. Zaradi nizke vztrajnosti se pogosto uporabljajo servo motorji AC in DC z velikim navorom in njihovi podporni servo pogoni (AC frekvenčni pretvorniki, DC pulzno širinski modulatorji). Ta vrsta sistema ne zahteva pretvorbe energije, je enostavna za uporabo in ima občutljivo krmiljenje. Večina motorjev zahteva občutljiv prenosni mehanizem: reduktor. Njegovi zobje uporabljajo pretvornik hitrosti zobnika, da zmanjšajo število vrtljajev motorja v obratni smeri na zahtevano število vrtljajev v obratni smeri in dosežejo večji navor, s čimer se zmanjša hitrost in poveča navor. Ko je obremenitev velika, se servo motor slepo poveča, kar je zelo stroškovno učinkovito, izhodni navor pa se lahko poveča z reduktorjem v ustreznem območju hitrosti. Servo motorji so pri delovanju pri nizkih frekvencah nagnjeni k segrevanju in nizkofrekvenčnim vibracijam. Dolgotrajno in ponavljajoče se delo ne zagotavlja natančnega in zanesljivega delovanja. Obstoj motorja s preciznim reduktorjem omogoča servo motorju delovanje z ustrezno hitrostjo, kar krepi togost ohišja stroja in zagotavlja večji navor. Danes obstajata dva glavna reduktorja: harmonični reduktor in RV reduktor.
3. Nadzorni sistem
Thesistem za krmiljenje robotaso možgani robota in glavni dejavnik, ki določa funkcije in delovanje robota. Krmilni sistem pošilja ukazne signale pogonskemu sistemu in izvedbenemu mehanizmu v skladu z vhodnim programom ter ju krmili. Glavna nalogaindustrijski robot Tehnologija nadzora je namenjena nadzoru obsega dejavnosti, drže in poti ter časa delovanjaindustrijski robotv delovnem prostoru. Ima značilnosti preprostega programiranja, upravljanja programskega menija, prijaznega vmesnika za interakcijo med človekom in računalnikom, spletnih ukazov za upravljanje in priročne uporabe. Krmilni sistem je jedro robota, zato so ustrezna tuja podjetja tesno povezana z našimi poskusi. V zadnjih letih se je z razvojem mikroelektronske tehnologije zmogljivost mikroprocesorjev povečala, cena pa je postala vse cenejša. Zdaj so se na trgu pojavili 32-bitni mikroprocesorji, ki stanejo 1-2 ameriška dolarja. Stroškovno učinkoviti mikroprocesorji so prinesli nove razvojne priložnosti za krmilnike robotov, kar je omogočilo razvoj poceni in visokozmogljivih krmilnikov robotov. Da bi sistem imel zadostne računalniške in pomnilniške zmogljivosti, so krmilniki robotov zdaj večinoma sestavljeni iz zmogljivih čipov serije ARM, serije DSP, serije POWERPC, serije Intel in drugih. Ker funkcije in lastnosti 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, kar lahko poenostavi načrtovanje perifernih vezij sistema, zmanjša velikost sistema in zniža stroške. Actel na primer integrira procesorska jedra NEOS ali ARM7 v svoje izdelke FPGA, da tvori celovit sistem SoC. Kar zadeva krmilnike robotske tehnologije, so njihove raziskave osredotočene predvsem na Združene države Amerike in Japonsko, obstajajo pa tudi zreli izdelki, kot so ameriško podjetje DELTATAU, japonsko podjetje Pengli Co., Ltd. itd. Njihov krmilnik gibanja uporablja tehnologijo DSP kot svoje jedro in sprejema odprto strukturo, ki temelji na osebnem računalniku. 4. Končni efektor Končni efektor je komponenta, povezana z zadnjim členkom manipulatorja. Običajno se uporablja za prijemanje predmetov, povezovanje z drugimi mehanizmi in izvajanje zahtevanih nalog. Proizvajalci robotov običajno ne načrtujejo ali prodajajo končnih efektorjev; v večini primerov ponujajo le preprost prijemalnik. Končni efektor je običajno nameščen na 6-osni prirobnici robota za opravljanje 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 pri običajnih AC motorjih in je del servo sistema. Servo motor se običajno krmili na tri načine: s položajem, hitrostjo in navorom, da se doseže visoko natančno pozicioniranje prenosnega sistema.
1. Klasifikacija servo motorjev Razdeljen je v dve kategoriji: servo motorji na enosmerni in izmenični tok.
Servo motorji AC se nadalje delijo na asinhrone servo motorje in sinhrone servo motorje. Trenutno sistemi AC postopoma nadomeščajo sisteme DC. V primerjavi z sistemi DC imajo servo motorji AC prednosti visoke zanesljivosti, dobrega odvajanja toplote, majhnega vztrajnostnega momenta in sposobnosti delovanja pod visokim tlakom. Ker ni ščetk in krmilnih mehanizmov, sistem AC servo postane tudi brezkrtačni servo sistem, motorji, ki se uporabljajo v njem, pa so asinhroni motorji s kletko in sinhroni motorji s trajnimi magneti z brezkrtačno strukturo. 1) Servo motorji enosmernega toka so razdeljeni na krtačne in brezkrtačne motorje
①Krtačni motorji imajo nizke stroške, preprosto strukturo, velik zagonski navor, širok razpon hitrosti, enostavno upravljanje, zahtevajo vzdrževanje, vendar so enostavni za vzdrževanje (zamenjava ogljikovih ščetk), povzročajo elektromagnetne motnje, imajo zahteve glede okolja uporabe in se običajno uporabljajo za nadzor stroškov v občutljivih splošnih industrijskih in civilnih situacijah;
2Brezkrtačni motorji so majhni in lahki, z veliko izhodno močjo in hitrim odzivom. Imajo visoko hitrost in majhno vztrajnost, stabilen navor in gladko vrtenje. Krmiljenje je kompleksno in inteligentno. Elektronska komutacijska metoda je prilagodljiva. Komutacija je mogoča s kvadratnim ali sinusnim valom. Motor ne potrebuje vzdrževanja in je učinkovit. Varčuje z energijo, ima majhno elektromagnetno sevanje, nizek dvig temperature in dolgo življenjsko dobo, primeren za različna okolja.
2. Značilnosti različnih vrst servo motorjev
1) Prednosti in slabosti servo motorja z enosmernim tokom Prednosti: natančen nadzor hitrosti, zelo trdne karakteristike navora in hitrosti, preprosto načelo krmiljenja, enostavna uporaba in nizka cena. Slabosti: komutacija krtačk, omejitev hitrosti, dodaten upor, nastajanje obrabnih delcev (ni primerno za okolja brez prahu in eksplozivna okolja)
2) Prednosti in slabosti AC servo motorja Prednosti: dobre karakteristike regulacije hitrosti, gladek nadzor v celotnem območju hitrosti, skoraj brez nihanja, visok izkoristek več kot 90 %, manjše segrevanje, regulacija visoke hitrosti, visoko natančen nadzor položaja (odvisno od natančnosti dajalnika), nazivno delovno območje. Znotraj njega lahko doseže konstanten navor, nizko vztrajnost, nizek hrup, brez obrabe krtačk in brez vzdrževanja (primerno za okolja brez prahu in eksplozivna okolja). Slabosti: Krmiljenje je bolj zapleteno, parametre gonilnika je treba prilagoditi na kraju samem in določiti parametre PID, potrebnih pa je tudi več priključkov. Trenutno običajni servo pogoni uporabljajo digitalne signalne procesorje (DSP) kot krmilno jedro, ki lahko izvajajo relativno kompleksne krmilne algoritme in dosegajo digitalizacijo, mreženje in inteligenco. Napajalne naprave običajno uporabljajo pogonska vezja, zasnovana z inteligentnimi napajalnimi moduli (IPM) kot jedrom. IPM integrira pogonsko vezje in ima vezja za odkrivanje napak in zaščito, kot so prenapetost, prekomerni tok, pregrevanje in podnapetost. Glavnemu vezju je dodana tudi programska oprema. Zagonsko vezje zmanjša vpliv zagonskega procesa na gonilnik. Pogonska enota najprej usmeri vhodno trifazno napajanje ali omrežno napajanje prek trifaznega usmerniškega vezja s polnim mostom, da dobi ustrezen enosmerni tok. Usmerjeno trifazno napajanje ali omrežno napajanje nato trifazni sinusoidni PWM napetostni pretvornik pretvori v frekvenco za pogon trifaznega sinhronskega servo motorja s trajnim magnetom na izmenični tok. Celoten proces pogonske enote lahko preprosto opišemo kot proces AC-DC-AC. Glavno topološko vezje usmerniške enote (AC-DC) je trifazno nekrmiljeno usmerniško vezje s polnim mostom.
Razstavljeni pogled na harmonični reduktor Japonsko podjetje Nabtesco je od predloga zasnove avtodomov v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja do bistvenega preboja v raziskavah reduktorjev za avtodome leta 1986 potrebovalo 6–7 let; 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 več letih uvajanja končno dosegla nekaj prebojev.
*Članek je reproduciran z interneta, za izbris kršitve nas kontaktirajte.
Čas objave: 15. september 2023
