Индустриален роботs се използват широко в промишленото производство, като например производство на автомобили, електрически уреди, храни и др. Те могат да заменят повтарящи се механични операции и са машини, които разчитат на собствената си мощност и възможности за управление, за да постигнат различни функции. Те могат да издържат на човешка команда и могат да работят по предварително програмирани програми. Сега ще говорим за основните компоненти на...индустриален роботs.
1. Тема
Основният механизъм е основата на машината и задвижващият механизъм, включително голямата ръка, предмишницата, китката и ръката, които представляват механична система с множество 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
Системата за задвижване наиндустриален роботsсе разделя на три категории според източника на захранване: хидравлични, пневматични и електрически. Тези три вида могат да бъдат комбинирани в композитна задвижваща система въз основа на изискванията. Или да се задвижват индиректно чрез механични предавателни механизми, като синхронни ремъци, зъбни колела и предавки. Задвижващата система има захранващо 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. В момента се разпространява електрическата задвижваща система. Поради ниската инерция, серводвигателите с голям въртящ момент AC и DC и техните поддържащи серво задвижвания (AC честотни преобразуватели, DC импулсни широчинни модулатори) са широко използвани. Този тип система не изисква преобразуване на енергия, лесна е за използване и има чувствително управление. Повечето двигатели изискват деликатен предавателен механизъм: редуктор. Зъбите му използват преобразувател на скоростта на зъбното колело, за да намалят броя на обратните завъртания на двигателя до необходимия брой обратни завъртания и да получат по-голям въртящ момент, като по този начин намаляват скоростта и увеличават въртящия момент. Когато натоварването е голямо, серводвигателят се увеличава плавно. Мощността е много рентабилна, а изходният въртящ момент може да се увеличи чрез редуктор в подходящ диапазон на скоростта. Серводвигателите 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 редуктор позволява на серводвигателя да работи с подходяща скорост, като укрепва твърдостта на корпуса на машината и генерира 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 възможностите 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, както и времето за действие наиндустриален роботв работното пространство. Характеризира се с лесно програмиране, работа със софтуерно меню, удобен интерфейс за взаимодействие човек-компютър, онлайн подкани за работа и удобна употреба. Системата за управление е ядрото на робота и съответните чуждестранни компании са тясно свързани с нашите експерименти. През последните години, с развитието на микроелектронните технологии, производителността на микропроцесорите става все по-висока и по-висока, а цената им е все по-ниска. Сега на пазара се появиха 32-битови микропроцесори, струващи 1-2 щатски долара. Рентабилните микропроцесори донесоха нови възможности за развитие на контролерите на роботи, което направи възможно разработването на евтини, високопроизводителни контролери за роботи. За да може системата да има достатъчни изчислителни и функционални възможности, контролерите на роботи сега се състоят предимно от мощни чипове от серията ARM, серията DSP, серията POWERPC, серията Intel и други. Тъй като функциите и възможностите 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 търсене на SoC (System on Chip) технология в роботизираните системи. Процесорът е интегриран с необходимите интерфейси, което може да опрости проектирането на периферни схеми на системата, да намали размера на системата и да намали разходите. Например, Actel интегрира процесорни ядра NEOS или ARM7 в своите FPGA продукти, за да образува цялостна SoC система. По отношение на контролерите за роботизирани технологии, изследванията им са концентрирани главно в Съединените щати и Япония, като има и зрели продукти, като например американската компания DELTATAU, японската Pengli Co., Ltd. и др. Техният контролер за движение използва DSP технологията като своя основа и приема отворена структура, базирана на компютър. 4. Краен ефектор Крайният ефектор е компонент, свързан с последната става на манипулатора. Той 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 ефектори; в повечето случаи те предоставят само обикновен захващач. Обикновено крайният ефектор се монтира 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, изискващи роботи.
Преглед на серво моторите Серво драйверът, известен още като „серво контролер“ и „серво усилвател“, е контролер, използван за управление на серво двигатели. Функцията му е подобна на тази на честотен преобразувател при обикновени променливотокови двигатели и е част от серво системата. Обикновено серво двигателят се управлява чрез три метода: позиция, скорост и въртящ момент, за да се постигне високо прецизно позициониране на трансмисионната система.
1. Класификация на серводвигателите Той е разделен на две категории: серво двигатели с постоянен ток и серво двигатели с променлив ток.
AC серво двигателите се разделят допълнително на асинхронни серво двигатели и синхронни серво двигатели. В момента AC системите постепенно заместват DC системите. В сравнение с DC системите, AC серво двигателите имат предимствата на висока надеждност, добро разсейване на топлината, малък момент на инерция и способност за работа под високо налягане. Тъй като нямат четки и кормилни механизми, AC серво системата също се превръща в безчеткова серво система, а използваните в нея двигатели са асинхронни двигатели с клетка и синхронни двигатели с постоянни магнити с безчеткова структура. 1) DC серво двигателите се разделят на четкови и безчеткови двигатели
①Четковите двигатели имат ниска цена, опростена структура, голям начален въртящ момент, широк диапазон на скоростта, лесно управление, изискват поддръжка, но са лесни за поддръжка (смяна на графитни четки), произвеждат електромагнитни смущения, имат изисквания към средата на употреба и обикновено се използват за контрол на разходите в чувствителни общи промишлени и граждански ситуации;
2Безчетковите двигатели са с малки размери и леко тегло, с голяма мощност и бърза реакция. Те имат висока скорост и малка инерция, стабилен въртящ момент и плавно въртене. Управлението е сложно и интелигентно. Методът на електронна комутация е гъвкав. Може да комутира с правоъгълна или синусоидална вълна. Двигателят не изисква поддръжка и е ефективен. Енергоспестяващ, с малко електромагнитно излъчване, ниско повишаване на температурата и дълъг живот, подходящ за различни среди.
2. Характеристики на различните видове серво мотори
1) Предимства и недостатъци на DC серво мотора Предимства: прецизен контрол на скоростта, много твърди характеристики на въртящия момент и скоростта, опростен принцип на управление, лесен за използване и ниска цена. Недостатъци: комутация на четките, ограничение на скоростта, допълнително съпротивление, генериране на износващи се частици (не е подходящо за среда без прах и експлозивна среда)
2) Предимства и недостатъци на AC серво мотора Предимства: добри характеристики на контрол на скоростта, плавно управление в целия диапазон на скоростта, почти без трептения, висока ефективност над 90%, по-малко генериране на топлина, високоскоростно управление, високопрецизен контрол на позицията (в зависимост от точността на енкодера), номинална работна област. В рамките на това устройство може да се постигне постоянен въртящ момент, ниска инерция, нисък шум, без износване на четките и без нужда от поддръжка (подходящ за среда без прах и експлозиви). Недостатъци: Управлението е по-сложно, параметрите на драйвера трябва да се настройват на място и PID параметрите се определят, както и са необходими повече връзки. В момента масовите серво задвижвания използват цифрови сигнални процесори (DSP) като управляващо ядро, които могат да реализират сравнително сложни алгоритми за управление и да постигнат дигитализация, мрежова работа и интелигентност. Захранващите устройства обикновено използват задвижващи вериги, проектирани с интелигентни захранващи модули (IPM) като ядро. IPM интегрира задвижващата верига и има вериги за откриване и защита от повреди, като пренапрежение, свръхток, прегряване и ниско напрежение. Към основната верига е добавен и софтуер. Стартовата верига намалява въздействието на процеса на стартиране върху драйвера. Задвижващият блок първо коригира входното трифазно захранване или захранването от мрежата чрез трифазна токоизправителна верига с пълен мост, за да получи съответния постоянен ток. След това коригираното трифазно захранване или захранването от мрежата се преобразува в честота от трифазен синусоидален PWM инвертор на напрежение, за да управлява трифазен синхронен AC серво двигател с постоянен магнит. Целият процес на задвижващия блок може просто да се нарече AC-DC-AC процес. Основната топологична верига на токоизправителния блок (AC-DC) е трифазна неконтролирана токоизправителна верига с пълен мост.
Разгънат изглед на хармоничен редуктор На японската компания Nabtesco ѝ бяха необходими 6-7 години от предлагането на дизайна на кемперите в началото на 80-те години на миналия век до постигането на значителен пробив в изследванията на редукторите за кемпери през 1986 г.; а Nantong Zhenkang и Hengfengtai, които бяха първите, които постигнаха резултати в Китай, също отделиха време. 6-8 години. Означава ли това, че нашите местни предприятия нямат възможности? Добрата новина е, че след няколко години внедряване, китайските компании най-накрая постигнаха известен пробив.
*Статията е възпроизведена от интернет, моля, свържете се с нас за премахване на нарушение.
Време на публикуване: 15 септември 2023 г.
