Industrijski robots Široko se koriste u industrijskoj proizvodnji, kao što je proizvodnja automobila, električnih uređaja, hrane itd. Mogu zamijeniti ponavljajuće mehaničke operacije i predstavljaju mašine koje se oslanjaju na vlastitu snagu i kontrolne sposobnosti kako bi postigle različite funkcije. Mogu izdržati ljudske komande i raditi prema unaprijed programiranim programima. Sada ćemo govoriti o osnovnim glavnim komponentama...industrijski robots.
1. Predmet
Glavni mehanizam je baza mašine i aktuatorski mehanizam, uključujući veliku ruku, podlakticu, zglob i šaku, koji čine mehanički sistem sa više stepeni slobode. Neki roboti također imaju mehanizme za hodanje.Industrijski robotsimaju 6 stepeni slobode ili čak i više. Ručni zglob obično ima 1 do 3 stepena slobode kretanja.
2. Pogonski sistem
Pogonski sistem odindustrijski robotsPodijeljen je u tri kategorije prema izvoru energije: hidraulični, pneumatski i električni. Ove tri vrste se također mogu kombinirati u kompozitni pogonski sistem na osnovu zahtjeva. Ili se indirektno pokreću putem mehaničkih prijenosnih mehanizama kao što su sinhroni remeni, zupčanici i zupčanici. Pogonski sistem ima uređaj za napajanje i prijenosni mehanizam, koji se koriste za implementaciju odgovarajućih radnji mehanizma. Svaki od ova tri tipa osnovnih pogonskih sistema ima svoje karakteristike. Trenutni glavni tok je električni pogonski sistem. Zbog male inercije, široko se koriste AC i DC servo motori s velikim obrtnim momentom i njihovi prateći servo pogoni (AC frekventni pretvarači, DC modulatori širine impulsa). Ova vrsta sistema ne zahtijeva pretvorbu energije, jednostavan je za korištenje i ima osjetljivu kontrolu. Većina motora zahtijeva delikatan mehanizam prijenosa: reduktor. Njegovi zubi koriste pretvarač brzine zupčanika kako bi smanjili broj obrnutih okretaja motora na potreban broj obrnutih okretaja i dobili veći moment, čime se smanjuje brzina i povećava obrtni moment. Kada je opterećenje veliko, servo motor se slijepo povećava. Snaga je vrlo isplativa, a izlazni obrtni moment se može povećati pomoću reduktora unutar odgovarajućeg raspona brzina. Servo motori su skloni zagrijavanju i vibracijama niske frekvencije kada rade na niskim frekvencijama. Dugotrajan i ponavljajući rad ne doprinosi osiguranju tačnog i pouzdanog rada. Postojanje preciznog reduktora omogućava servo motoru da radi odgovarajućom brzinom, jačajući krutost tijela mašine i dajući veći obrtni moment. Danas postoje dva glavna reduktora: harmonijski reduktor i RV reduktor.
3. Sistem upravljanja
Thesistem upravljanja robotomje mozak robota i glavni faktor koji određuje funkcije i mogućnosti robota. Upravljački sistem šalje komandne signale pogonskom sistemu i izvršnom mehanizmu prema ulaznom programu i njima upravlja. Glavni zadatakindustrijski robot Tehnologija kontrole je kontrola opsega aktivnosti, držanja i putanje, te vremena djelovanjaindustrijski robotu radnom prostoru. Karakterizira ga jednostavno programiranje, upravljanje softverskim menijem, prijateljsko sučelje za interakciju čovjeka i računala, online upute za rad i praktična upotreba. Kontrolni sistem je srž robota, a relevantne strane kompanije su blisko povezane s našim eksperimentima. Posljednjih godina, razvojem mikroelektronske tehnologije, performanse mikroprocesora su postale sve veće i veće, a cijena je postala sve jeftinija i jeftinija. Sada su se na tržištu pojavili 32-bitni mikroprocesori koji koštaju 1-2 američka dolara. Isplativi mikroprocesori donijeli su nove razvojne mogućnosti kontrolerima robota, omogućavajući razvoj jeftinih, visokoperformansnih kontrolera robota. Kako bi sistem imao dovoljne računarske i memorijske mogućnosti, kontroleri robota sada se uglavnom sastoje od moćnih ARM serije, DSP serije, POWERPC serije, Intel serije i drugih čipova. Budući da funkcije i mogućnosti postojećih čipova opće namjene ne mogu u potpunosti zadovoljiti zahtjeve nekih robotskih sistema u pogledu cijene, funkcionalnosti, integracije i interfejsa, to je dovelo do potražnje za SoC (System on Chip) tehnologijom u robotskim sistemima. Procesor je integriran s potrebnim interfejsima, što može pojednostaviti dizajn perifernih kola sistema, smanjiti veličinu sistema i smanjiti troškove. Na primjer, Actel integrira NEOS ili ARM7 procesorska jezgra u svoje FPGA proizvode kako bi formirao kompletan SoC sistem. Što se tiče kontrolera robotske tehnologije, njihova istraživanja su uglavnom koncentrirana u Sjedinjenim Državama i Japanu, a postoje i zreliji proizvodi, kao što su američka kompanija DELTATAU, japanska kompanija Pengli Co., Ltd. itd. Njihov kontroler kretanja uzima DSP tehnologiju kao svoju jezgru i usvaja otvorenu strukturu baziranu na PC-u. 4. Krajnji efektor Krajnji efektor je komponenta povezana s posljednjim zglobom manipulatora. Obično se koristi za hvatanje predmeta, povezivanje s drugim mehanizmima i obavljanje potrebnih zadataka. Proizvođači robota uglavnom ne dizajniraju niti prodaju krajnje efektore; u većini slučajeva, oni samo isporučuju jednostavnu hvataljku. Obično se krajnji efektor instalira na 6-osnu prirubnicu robota kako bi se izvršili zadaci u datom okruženju, kao što su zavarivanje, farbanje, lijepljenje i utovar i istovar dijelova, što su zadaci koji zahtijevaju robote da ih izvrše.
Pregled servo motora Servo drajver, također poznat kao "servo kontroler" i "servo pojačalo", je kontroler koji se koristi za upravljanje servo motorima. Njegova funkcija je slična funkciji frekventnog pretvarača na običnim AC motorima i dio je servo sistema. Generalno, servo motor se kontroliše putem tri metode: položaja, brzine i obrtnog momenta kako bi se postiglo visoko precizno pozicioniranje prenosnog sistema.
1. Klasifikacija servo motora Podijeljen je u dvije kategorije: servo motori na istosmjernu struju i naizmjeničnu struju.
AC servo motori se dalje dijele na asinhrone servo motore i sinhrone servo motore. Trenutno, AC sistemi postepeno zamjenjuju DC sisteme. U poređenju sa DC sistemima, AC servo motori imaju prednosti visoke pouzdanosti, dobrog odvođenja toplote, malog momenta inercije i mogućnosti rada pod visokim pritiskom. Budući da nema četkica i upravljačkih zupčanika, AC servo sistem također postaje servo sistem bez četkica, a motori koji se u njemu koriste su asinhroni motori kaveznog tipa i sinhroni motori sa permanentnim magnetima sa strukturom bez četkica. 1) DC servo motori se dijele na motore sa četkicama i motore bez četkica
1Četkičasti motori imaju nisku cijenu, jednostavnu strukturu, veliki početni moment, širok raspon brzina, jednostavno upravljanje, zahtijevaju održavanje, ali ih je lako održavati (zamijeniti ugljene četkice), proizvode elektromagnetne smetnje, imaju zahtjeve u pogledu okruženja upotrebe i obično se koriste za kontrolu troškova u osjetljivim općim industrijskim i građevinskim situacijama;
2Motori bez četkica su male veličine i lagani, s velikom izlaznom snagom i brzim odzivom. Imaju veliku brzinu i malu inerciju, stabilan obrtni moment i glatku rotaciju. Upravljanje je složeno i inteligentno. Metoda elektronske komutacije je fleksibilna. Može se komutirati s pravokutnim ili sinusnim valom. Motor ne zahtijeva održavanje i efikasan je. Ušteda energije, malo elektromagnetno zračenje, nizak porast temperature i dug vijek trajanja, pogodni za različita okruženja.
2. Karakteristike različitih tipova servo motora
1) Prednosti i nedostaci DC servo motora Prednosti: precizna kontrola brzine, vrlo oštre karakteristike obrtnog momenta i brzine, jednostavan princip upravljanja, lakoća korištenja i niska cijena. Nedostaci: komutacija četkica, ograničenje brzine, dodatni otpor, stvaranje čestica habanja (nije pogodno za okruženja bez prašine i eksplozivna okruženja)
2) Prednosti i nedostaci AC servo motora Prednosti: dobre karakteristike regulacije brzine, glatka regulacija u cijelom rasponu brzina, gotovo bez oscilacija, visoka efikasnost od preko 90%, manje stvaranja topline, regulacija velike brzine, visokoprecizna regulacija položaja (ovisno o tačnosti enkodera), nazivno radno područje. Unutar njega može se postići konstantan obrtni moment, niska inercija, niska buka, bez trošenja četkica i bez održavanja (pogodno za okruženja bez prašine i eksplozivnih okruženja). Nedostaci: Upravljanje je složenije, parametri pogonskog sklopa moraju se podesiti na licu mjesta, a PID parametri se određuju, te je potrebno više priključaka. Trenutno, glavni servo pogoni koriste digitalne signalne procesore (DSP) kao upravljačku jezgru, koji mogu implementirati relativno složene algoritme upravljanja i postići digitalizaciju, umrežavanje i inteligenciju. Uređaji za napajanje uglavnom koriste pogonska kola dizajnirana s inteligentnim modulima napajanja (IPM) kao jezgrom. IPM integrira pogonsko kolo i ima kola za detekciju i zaštitu od grešaka kao što su prenapon, prekomjerna struja, pregrijavanje i podnapon. Softver se također dodaje glavnom kolu. Kolo za pokretanje smanjuje utjecaj procesa pokretanja na pogon. Jedinica za pogon napajanja prvo ispravlja ulaznu trofaznu struju ili mrežnu struju putem trofaznog punom mostnog ispravljačkog kola kako bi se dobila odgovarajuća jednosmjerna struja. Ispravljena trofazna struja ili mrežna struja se zatim pretvara u frekvenciju pomoću trofaznog sinusoidnog PWM naponskog pretvarača za pogon trofaznog sinhronog AC servo motora sa permanentnim magnetom. Cijeli proces jedinice za pogon napajanja može se jednostavno reći da je AC-DC-AC proces. Glavno topološko kolo ispravljačke jedinice (AC-DC) je trofazno punom mostno nekontrolirano ispravljačko kolo.
Rasklopljeni prikaz harmonijskog reduktora Japanskoj kompaniji Nabtesco trebalo je 6-7 godina od predlaganja dizajna kampera početkom 1980-ih do postizanja značajnog proboja u istraživanju reduktora za kampere 1986. godine; a Nantong Zhenkang i Hengfengtai, koji su prvi dali rezultate u Kini, također su potrošili vrijeme. 6-8 godina. Da li to znači da naša lokalna preduzeća nemaju mogućnosti? Dobra vijest je da su nakon nekoliko godina primjene, kineske kompanije konačno napravile neke proboje.
*Članak je preuzet s interneta, molimo kontaktirajte nas za brisanje kršenja.
Vrijeme objave: 15. septembar 2023.
