Priemyselný robots sú široko používané v priemyselnej výrobe, ako je výroba automobilov, elektrických spotrebičov, potravín atď. Môžu nahradiť opakujúce sa mechanické operácie a sú to stroje, ktoré sa pri dosahovaní rôznych funkcií spoliehajú na vlastnú silu a riadiace schopnosti. Znesie ľudské príkazy a môže fungovať aj podľa vopred naprogramovaných programov. Teraz hovoríme o základných hlavných komponentochpriemyselný robots.
1.Predmet
Hlavným strojným zariadením je základňa stroja a ovládací mechanizmus vrátane veľkého ramena, predlaktia, zápästia a ruky, ktoré tvoria mechanický systém s viacerými stupňami voľnosti. Niektoré roboty majú aj chodiace mechanizmy.Priemyselný robotsmajú 6 stupňov voľnosti alebo aj viac. Zápästie má vo všeobecnosti 1 až 3 stupne voľnosti pohybu.
2. Systém pohonu
Pohonný systém zpriemyselný robotsje rozdelená do troch kategórií podľa zdroja energie: hydraulické, pneumatické a elektrické. Tieto tri typy je možné na základe požiadaviek kombinovať aj do kompozitného pohonného systému. Alebo nepriamo poháňané mechanickými prevodovými mechanizmami, ako sú synchrónne remene, ozubené súkolesia a ozubené kolesá. Pohonný systém má výkonové zariadenie a prevodový mechanizmus, ktoré sa používajú na realizáciu zodpovedajúcich činností mechanizmu. Každý z týchto troch typov základných pohonných systémov má svoje vlastné charakteristiky. Súčasným hlavným prúdom je elektrický pohonný systém. Kvôli nízkej zotrvačnosti sú široko používané AC a DC servomotory s veľkým momentom a ich podporné servopohony (AC frekvenčné meniče, DC modulátory šírky impulzov). Tento typ systému nevyžaduje premenu energie, ľahko sa používa a má citlivé ovládanie. Väčšina motorov vyžaduje jemný prevodový mechanizmus: reduktor. Jeho zuby využívajú prevodník rýchlosti prevodu na zníženie počtu spätných otáčok motora na požadovaný počet spätných otáčok a získanie väčšieho momentového zariadenia, čím sa zníži rýchlosť a zvýši sa krútiaci moment. Keď je zaťaženie veľké, servomotor sa slepo zvýši Výkon je veľmi nákladovo efektívny a výstupný krútiaci moment možno zvýšiť pomocou reduktora vo vhodnom rozsahu otáčok. Servomotory sú pri prevádzke pri nízkych frekvenciách náchylné na teplo a nízkofrekvenčné vibrácie. Dlhodobá a opakujúca sa práca neprispieva k zabezpečeniu presnej a spoľahlivej prevádzky. Existencia presného redukčného motora umožňuje servomotoru pracovať pri vhodnej rýchlosti, čím sa zvyšuje tuhosť tela stroja a poskytuje väčší krútiaci moment. Dnes existujú dva hlavné redukčné zariadenia: harmonický reduktor a RV reduktor.
3.Riadiaci systém
Theriadiaci systém robotaje mozog robota a hlavný faktor, ktorý určuje funkcie a funkcie robota. Riadiaci systém vysiela príkazové signály do riadiaceho systému a vykonávacieho mechanizmu podľa vstupného programu a riadi ich. Hlavnou úlohoupriemyselný robot riadiacou technológiou je kontrola rozsahu činností, držania tela a trajektórie a času činnostipriemyselný robots v pracovnom priestore. Má vlastnosti jednoduchého programovania, ovládania softvérového menu, priateľského rozhrania na interakciu medzi človekom a počítačom, online prevádzkových pokynov a pohodlného používania. Riadiaci systém je jadrom robota a relevantné zahraničné spoločnosti sú našim experimentom tesne uzavreté. V posledných rokoch s rozvojom mikroelektronických technológií je výkon mikroprocesorov stále vyšší a cena je stále lacnejšia. Teraz sa na trhu objavili 32-bitové mikroprocesory v cene 1-2 americké doláre. Nákladovo efektívne mikroprocesory priniesli nové možnosti vývoja pre riadiace jednotky robotov, vďaka čomu je možné vyvinúť nízkonákladové a vysokovýkonné riadiace jednotky robotov. Aby mal systém dostatočné výpočtové a úložné možnosti, riadiace jednotky robotov sú teraz väčšinou zložené z výkonných čipov radu ARM, DSP, POWERPC, Intel a ďalších čipov. Keďže funkcie a funkcie existujúcich čipov na všeobecné použitie nemôžu plne spĺňať požiadavky niektorých robotických systémov z hľadiska ceny, funkčnosti, integrácie a rozhraní, vyvolalo to dopyt po technológii SoC (System on Chip) v robotických systémoch. Procesor je integrovaný s požadovanými rozhraniami, čo môže zjednodušiť návrh systémových periférnych obvodov, znížiť veľkosť systému a znížiť náklady. Napríklad Actel integruje jadrá procesorov NEOS alebo ARM7 do svojich produktov FPGA, aby vytvoril kompletný systém SoC. Pokiaľ ide o riadiace jednotky robotickej technológie, jej výskum sa sústreďuje najmä v Spojených štátoch a Japonsku a existujú vyspelé produkty, ako napríklad americká spoločnosť DELTATAU Company, japonská spoločnosť Pengli Co., Ltd., atď. jadro a prijíma otvorenú štruktúru založenú na PC. 4. Koncový efektor Koncový efektor je súčiastka spojená s posledným kĺbom manipulátora. Vo všeobecnosti sa používa na uchopenie predmetov, spojenie s inými mechanizmami a vykonávanie požadovaných úloh. Výrobcovia robotov vo všeobecnosti nenavrhujú ani nepredávajú koncové efektory; vo väčšine prípadov poskytujú iba jednoduché chápadlo. Koncový efektor sa zvyčajne inštaluje na 6-osovú prírubu robota na dokončenie úloh v danom prostredí, ako je zváranie, lakovanie, lepenie a nakladanie a vykladanie dielov, čo sú úlohy, ktoré si vyžadujú roboty.
Prehľad servomotorov Servo driver, tiež známy ako „servoregulátor“ a „servozosilňovač“, je regulátor používaný na ovládanie servomotorov. Jeho funkcia je podobná funkcii frekvenčného meniča na bežných striedavých motoroch a je súčasťou servosystému. Vo všeobecnosti je servomotor riadený tromi spôsobmi: polohou, rýchlosťou a krútiacim momentom, aby sa dosiahlo vysoko presné polohovanie prevodového systému.
1. Klasifikácia servomotorov Je rozdelený do dvoch kategórií: DC a AC servomotory.
Striedavé servomotory sa ďalej delia na asynchrónne servomotory a synchrónne servomotory. V súčasnosti AC systémy postupne nahrádzajú DC systémy. V porovnaní s jednosmernými systémami majú striedavé servomotory výhody vysokej spoľahlivosti, dobrého odvodu tepla, malého momentu zotrvačnosti a schopnosti pracovať pod vysokým tlakom. Pretože neexistujú žiadne kefy a prevody riadenia, striedavý servosystém sa tiež stáva bezkomutátorovým servosystémom a motory, ktoré sa v ňom používajú, sú asynchrónne motory klietkového typu a synchrónne motory s permanentnými magnetmi s bezkomutátorovou štruktúrou. 1) Jednosmerné servomotory sú rozdelené na kefované a bezkartáčové motory
①Kartáčované motory majú nízku cenu, jednoduchú konštrukciu, veľký rozbehový moment, široký rozsah otáčok, jednoduché ovládanie, vyžadujú údržbu, ale ľahko sa udržiavajú (nahrádzajú uhlíkové kefky), vytvárajú elektromagnetické rušenie, majú požiadavky na prostredie použitia a zvyčajne sa používajú na kontrola nákladov Citlivé všeobecné priemyselné a občianske situácie;
②Bezuhlíkové motory majú malé rozmery a nízku hmotnosť, majú veľký výkon a rýchlu odozvu. Majú vysokú rýchlosť a malú zotrvačnosť, stabilný krútiaci moment a plynulé otáčanie. Ovládanie je komplexné a inteligentné. Spôsob elektronickej komutácie je flexibilný. Môže komutovať s pravouhlou alebo sínusovou vlnou. Motor je bezúdržbový a efektívny. Úspora energie, malé elektromagnetické žiarenie, nízky nárast teploty a dlhá životnosť, vhodné do rôznych prostredí.
2. Charakteristika rôznych typov servomotorov
1) Výhody a nevýhody jednosmerného servomotora Výhody: presná regulácia otáčok, veľmi tvrdá charakteristika krútiaceho momentu a otáčok, jednoduchý princíp ovládania, jednoduché použitie a nízka cena. Nevýhody: komutácia kefy, obmedzenie rýchlosti, dodatočný odpor, tvorba oterových častíc (nevhodné do bezprašného a výbušného prostredia)
2) Výhody a nevýhody AC servomotora Výhody: dobrá charakteristika regulácie otáčok, plynulé ovládanie v celom rozsahu otáčok, takmer žiadne kmitanie, vysoká účinnosť viac ako 90%, menší vývin tepla, vysokorýchlostná regulácia, veľmi presné polohovanie (v závislosti od presnosti enkodéra), dimenzované prevádzková oblasť V rámci neho môže dosiahnuť konštantný krútiaci moment, nízku zotrvačnosť, nízku hlučnosť, žiadne opotrebovanie kief a bezúdržbové (vhodné do bezprašného a výbušného prostredia). Nevýhody: Ovládanie je komplikovanejšie, parametre ovládača je potrebné upraviť na mieste a určiť parametre PID a je potrebných viac spojení. V súčasnosti bežné servopohony používajú ako riadiace jadro procesory digitálnych signálov (DSP), ktoré dokážu implementovať pomerne zložité riadiace algoritmy a dosiahnuť digitalizáciu, sieťovanie a inteligenciu. Napájacie zariadenia vo všeobecnosti používajú obvody pohonu navrhnuté s inteligentnými napájacími modulmi (IPM) ako jadrom. IPM integruje obvod pohonu a má obvody na detekciu porúch a ochranu, ako je prepätie, nadprúd, prehriatie a podpätie. K hlavnému okruhu je pridaný aj softvér. Štartovací okruh na zníženie vplyvu procesu spúšťania na ovládač. Pohonná jednotka najprv usmerní vstupné trojfázové napájanie alebo napájanie zo siete cez trojfázový obvod celomostíkového usmerňovača, aby sa získal zodpovedajúci jednosmerný prúd. Usmernené trojfázové napájanie alebo napájanie zo siete je potom prevedené na frekvenciu pomocou trojfázového sínusového PWM meniča napätia na pohon trojfázového synchrónneho striedavého servomotora s permanentným magnetom. Celý proces pohonnej jednotky možno zjednodušene povedať ako proces AC-DC-AC. Hlavný topologický obvod jednotky usmerňovača (AC-DC) je trojfázový celomostíkový neriadený obvod usmerňovača.
Rozložený pohľad na harmonický reduktor Japonskej spoločnosti Nabtesco trvalo 6 až 7 rokov od navrhnutia dizajnu obytných vozidiel na začiatku 80. rokov až po dosiahnutie podstatného prelomu vo výskume reduktorov obytných vozidiel v roku 1986; a Nantong Zhenkang a Hengfengtai, ktoré ako prvé dosiahli výsledky v Číne, tiež strávili čas. 6-8 rokov. Znamená to, že naše miestne podniky nemajú žiadne príležitosti? Dobrou správou je, že po niekoľkých rokoch nasadenia sa čínskym spoločnostiam konečne podaril nejaký prelom.
*Článok je reprodukovaný z internetu, kontaktujte nás pre vymazanie porušenia.
Čas odoslania: 15. september 2023
