Индустриален роботs се използват широко в промишленото производство, като например производството на автомобили, електрически уреди, храни и т.н. Те могат да заменят повтарящи се механични операции и са машини, които разчитат на собствената си мощност и възможности за контрол, за да постигнат различни функции. Той може да издържи на човешка команда и може да работи според предварително програмирани програми. Сега говорим за основните основни компоненти наиндустриален роботs.
1. Предмет
Основната машина е основата на машината и задействащият механизъм, включително голямата ръка, предмишницата, китката и ръката, които представляват механична система с много степени на свобода. Някои роботи имат и механизми за ходене.Индустриален роботsимат 6 степени на свобода или дори повече. Китката обикновено има от 1 до 3 степени на свобода на движение.
2. Задвижваща система
Задвижващата система наиндустриален роботsсе разделя на три категории според източника на захранване: хидравлични, пневматични и електрически. Тези три типа могат също да бъдат комбинирани в комбинирана задвижваща система въз основа на изискванията. Или непряко задвижвани чрез механични трансмисионни механизми като синхронни ремъци, зъбни предавки и зъбни колела. Задвижващата система има силово устройство и предавателен механизъм, които се използват за осъществяване на съответните действия на механизма. Всеки от тези три вида основни задвижващи системи има свои собствени характеристики. Текущият мейнстрийм е системата за електрическо задвижване. Поради ниската инерция широко се използват AC и DC серводвигатели с голям въртящ момент и поддържащите ги серво задвижвания (AC честотни преобразуватели, DC модулатори на ширина на импулса). Този тип система не изисква преобразуване на енергия, лесна е за използване и има чувствителен контрол. Повечето двигатели изискват деликатен трансмисионен механизъм: редуктор. Неговите зъби използват преобразувател на скоростта на предавката, за да намалят броя на обратните завъртания на двигателя до необходимия брой обратни завъртания и да получат устройство с по-голям въртящ момент, като по този начин намаляват скоростта и увеличават въртящия момент. Когато натоварването е голямо, серво моторът се увеличава сляпо. Мощността е много рентабилна и изходният въртящ момент може да се увеличи чрез редуктор в рамките на подходящ диапазон на скоростта. Серво моторите са склонни към топлина и нискочестотни вибрации, когато работят на ниски честоти. Дългосрочната и повтаряща се работа не е благоприятна за осигуряване на точна и надеждна работа. Наличието на прецизен редукционен двигател позволява на серво мотора да работи с подходяща скорост, укрепвайки твърдостта на тялото на машината и извеждайки по-голям въртящ момент. Днес има два основни редуктора: хармоничен редуктор и RV редуктор.
3.Система за управление
Theсистема за управление на роботие мозъкът на робота и основният фактор, който определя функциите и функциите на робота. Системата за управление изпраща командни сигнали към задвижващата система и изпълнителния механизъм според входната програма и ги управлява. Основната задача наиндустриален робот Технологията за контрол е да контролира обхвата на дейностите, позата и траекторията и времето за действие наиндустриален роботs в работното пространство. Той има характеристиките на просто програмиране, работа със софтуерно меню, приятелски интерфейс за взаимодействие човек-компютър, подкани за онлайн операции и удобна употреба. Контролната система е ядрото на робота и съответните чуждестранни компании са тясно затворени за нашите експерименти. През последните години, с развитието на микроелектронната технология, производителността на микропроцесорите става все по-висока и по-висока, а цената става все по-евтина и по-евтина. Сега на пазара се появиха 32-битови микропроцесори, струващи 1-2 щатски долара. Рентабилните микропроцесори донесоха нови възможности за развитие на контролерите за роботи, правейки възможно разработването на контролери за роботи с ниска цена и висока производителност. За да може системата да разполага с достатъчни възможности за изчисление и съхранение, контролерите за роботи вече са съставени предимно от мощни серии ARM, серии DSP, серии POWERPC, серии Intel и други чипове. Тъй като функциите и функциите на съществуващите чипове с общо предназначение не могат напълно да отговорят на изискванията на някои роботизирани системи по отношение на цена, функционалност, интеграция и интерфейси, това доведе до търсенето на SoC (система върху чип) технология в роботизирани системи. Процесорът е интегриран с необходимите интерфейси, които могат да опростят дизайна на системните периферни вериги, да намалят размера на системата и да намалят разходите. Например Actel интегрира процесорни ядра NEOS или ARM7 в своите FPGA продукти, за да формира цялостна SoC система. По отношение на контролерите за технологии за роботи, неговите изследвания са съсредоточени главно в Съединените щати и Япония и има зрели продукти, като например американската компания DELTATAU, японската Pengli Co., Ltd. и т.н. Неговият контролер за движение приема DSP технологията за своя ядро и приема базирана на компютър отворена структура. 4. Краен ефектор Крайният ефектор е компонент, свързан с последната връзка на манипулатора. Обикновено се използва за хващане на обекти, свързване с други механизми и изпълнение на необходимите задачи. Производителите на роботи обикновено не проектират и не продават крайни изпълнители; в повечето случаи те осигуряват само обикновен захват. Обикновено крайният ефектор е инсталиран на 6-осния фланец на робота, за да изпълнява задачи в дадена среда, като заваряване, боядисване, лепене и товарене и разтоварване на части, които са задачи, които изискват роботи да бъдат изпълнени.
Преглед на серво мотори Серво драйвер, известен още като "серво контролер" и "серво усилвател", е контролер, използван за управление на серво мотори. Неговата функция е подобна на тази на честотен преобразувател на обикновени AC двигатели и е част от серво системата. Като цяло, серво моторът се управлява чрез три метода: позиция, скорост и въртящ момент, за да се постигне високо прецизно позициониране на трансмисионната система.
1. Класификация на сервомоторите Разделен е на две категории: DC и AC серво мотори.
Серво моторите с променлив ток се разделят допълнително на асинхронни серво двигатели и синхронни серво двигатели. Понастоящем системите с променлив ток постепенно изместват системите с постоянен ток. В сравнение със системите с постоянен ток, AC серво моторите имат предимствата на висока надеждност, добро разсейване на топлината, малък инерционен момент и способността да работят под високо налягане. Тъй като няма четки и кормилни механизми, AC серво системата също се превръща в безчеткова серво система, а двигателите, използвани в нея, са асинхронни двигатели с клетка и синхронни двигатели с постоянен магнит с безчеткова структура. 1) DC серводвигателите се делят на мотори с четка и без четки
①Четковите двигатели имат ниска цена, проста структура, голям начален въртящ момент, широк диапазон на скоростта, лесен контрол, изискват поддръжка, но са лесни за поддръжка (заменете въглеродни четки), произвеждат електромагнитни смущения, имат изисквания към средата на използване и обикновено се използват за контрол на разходите Чувствителни общи индустриални и граждански ситуации;
②Безчетковите двигатели са малки по размер и леко тегло, с голяма мощност и бърза реакция. Имат висока скорост и малка инерция, стабилен въртящ момент и плавно въртене. Управлението е сложно и интелигентно. Методът на електронната комутация е гъвкав. Може да комутира с квадратна вълна или синусоида. Моторът не изисква поддръжка и е ефективен. Икономия на енергия, малко електромагнитно излъчване, ниско покачване на температурата и дълъг живот, подходящи за различни среди.
2. Характеристики на различните видове серводвигатели
1) Предимства и недостатъци на DC серво мотор Предимства: прецизен контрол на скоростта, много твърд въртящ момент и характеристики на скоростта, прост принцип на управление, лесен за използване и ниска цена. Недостатъци: комутация на четките, ограничение на скоростта, допълнително съпротивление, генериране на частици от износване (не е подходящо за безпрашни и експлозивни среди)
2) Предимства и недостатъци на AC серво мотора Предимства: добри характеристики за контрол на скоростта, плавен контрол в целия диапазон на скоростта, почти без колебания, висока ефективност над 90%, по-малко генериране на топлина, високоскоростен контрол, високопрецизен контрол на позицията (в зависимост от точността на енкодера), номинален работна зона Вътре може да постигне постоянен въртящ момент, ниска инерция, нисък шум, без износване на четки и без поддръжка (подходящ за безпрашни и експлозивни среди). Недостатъци: Управлението е по-сложно, параметрите на драйвера трябва да се настройват на място и да се определят PID параметрите и са необходими повече връзки. Понастоящем масовите серво задвижвания използват цифрови сигнални процесори (DSP) като контролно ядро, което може да реализира относително сложни алгоритми за управление и да постигне дигитализация, работа в мрежа и интелигентност. Захранващите устройства обикновено използват задвижващи вериги, проектирани с интелигентни захранващи модули (IPM) като ядро. IPM интегрира задвижващата верига и има схеми за откриване на неизправности и защита като пренапрежение, свръхток, прегряване и ниско напрежение. Към главната верига се добавя и софтуер. Стартова верига за намаляване на въздействието на процеса на стартиране върху драйвера. Силовият задвижващ блок първо коригира входното трифазно захранване или мрежовото захранване чрез трифазна пълномостова токоизправителна верига, за да получи съответния постоянен ток. Изправеното трифазно захранване или мрежовото захранване след това се преобразува в честота от трифазен синусоидален PWM инвертор на напрежение, за да задвижи трифазен синхронен AC серво мотор с постоянен магнит. Целият процес на силовия задвижващ блок може просто да се каже, че е AC-DC-AC процес. Основната топологична верига на токоизправителния блок (AC-DC) е трифазна пълномостова неуправляема токоизправителна верига.
Разглобен изглед на хармоничен редуктор На японската компания Nabtesco бяха нужни 6-7 години от предлагането на дизайна на RV в началото на 1980 г. до постигането на значителен пробив в изследванията на редукторите на RV през 1986 г.; и Nantong Zhenkang и Hengfengtai, които бяха първите, постигнали резултати в Китай, също отделиха време. 6-8 години. Това означава ли, че нашите местни предприятия нямат възможности? Добрата новина е, че след няколко години на внедряване китайските компании най-накрая направиха някои пробиви.
*Статията е възпроизведена от интернет, моля свържете се с нас за изтриване на нарушението.
Време на публикуване: 15 септември 2023 г
