Промисловий роботs широко використовуються в промисловому виробництві, наприклад у виробництві автомобілів, електроприладів, харчових продуктів тощо. Вони можуть замінити повторювані механічні операції та є машинами, які покладаються на власну потужність і можливості керування для досягнення різних функцій. Він може витримувати команди людини, а також може працювати відповідно до попередньо запрограмованих програм. Тепер поговоримо про основні основні компонентипромисловий роботs.
1.Тема
Основним механізмом є основа машини та виконавчий механізм, включаючи велику руку, передпліччя, зап’ястя та кисть, які складають механічну систему з кількома ступенями свободи. Деякі роботи також мають крокуючі механізми.Промисловий роботsмають 6 або навіть більше ступенів свободи. Зап'ястя зазвичай має від 1 до 3 ступенів свободи рухів.
2. Система приводу
Система приводупромисловий роботsЗа джерелом живлення ділиться на три категорії: гідравлічні, пневматичні та електричні. Ці три типи також можна об’єднати в комбіновану систему приводу відповідно до вимог. Або опосередковано через механізми механічної трансмісії, такі як синхронні паси, зубчасті передачі та шестерні. Система приводу має силовий пристрій і механізм передачі, які використовуються для реалізації відповідних дій механізму. Кожен із цих трьох типів основних приводних систем має свої особливості. Поточний мейнстрім — система електроприводу. Завдяки низькій інерційності, великого крутного моменту, серводвигуни змінного і постійного струму і їх допоміжні сервоприводи (частотні перетворювачі змінного струму, широтно-імпульсні модулятори постійного струму) знайшли широке застосування. Цей тип системи не потребує перетворення енергії, простий у використанні та має чутливе керування. Для більшості двигунів потрібен делікатний механізм передачі: редуктор. Його зуби використовують перетворювач швидкості, щоб зменшити кількість зворотних обертів двигуна до необхідної кількості зворотних обертів і отримати більший крутний момент пристрою, тим самим зменшуючи швидкість і збільшуючи крутний момент. Коли навантаження велике, серводвигун збільшується наосліп. Потужність є дуже економічно ефективною, а вихідний крутний момент можна збільшити за допомогою редуктора в межах відповідного діапазону швидкості. Серводвигуни під час роботи на низьких частотах схильні до нагрівання та низькочастотної вібрації. Довготривала і повторювана робота не сприяє забезпеченню точної та надійної роботи. Наявність двигуна прецизійного редуктора дозволяє серводвигуну працювати на відповідній швидкості, підвищуючи жорсткість корпусу машини та створюючи більший крутний момент. Сьогодні існує два основні редуктори: гармонічний редуктор і редуктор RV.
3.Система управління
Theсистема керування роботомє мозком робота і основним фактором, що визначає функції та функції робота. Система управління подає командні сигнали в систему приводу і виконавчий механізм за вхідною програмою і керує ними. Основне завдання впромисловий робот Технологія контролю полягає в контролі діапазону дій, пози і траєкторії, а також часу діїпромисловий роботs у робочому просторі. Він має характеристики простого програмування, роботи з меню програмного забезпечення, дружнього інтерфейсу взаємодії між людиною та комп’ютером, онлайн-підказок операцій і зручного використання. Система контролера є ядром робота, і відповідні іноземні компанії тісно закриті для наших експериментів. В останні роки з розвитком технологій мікроелектроніки продуктивність мікропроцесорів стає все вищою і вищою, а ціна стає все дешевшою. Зараз на ринку з'явилися 32-розрядні мікропроцесори вартістю 1-2 долари США. Економічні мікропроцесори відкрили нові можливості для розробки контролерів роботів, дозволяючи розробляти недорогі та високопродуктивні контролери роботів. Щоб система мала достатні обчислювальні можливості та можливості зберігання, контролери роботів тепер переважно складаються з потужних мікросхем серії ARM, серії DSP, серії POWERPC, серії Intel та інших. Оскільки функції та функції існуючих чіпів загального призначення не можуть повністю відповідати вимогам деяких робототехнічних систем щодо ціни, функціональності, інтеграції та інтерфейсів, це викликало попит на технологію SoC (система на кристалі) у робототехнічних системах. Процесор інтегровано з необхідними інтерфейсами, які можуть спростити проектування системних периферійних схем, зменшити розмір системи та знизити витрати. Наприклад, Actel інтегрує процесорні ядра NEOS або ARM7 у свої продукти FPGA, щоб сформувати повну систему SoC. Що стосується контролерів технологій роботів, його дослідження в основному зосереджені в Сполучених Штатах і Японії, і є зрілі продукти, такі як американська компанія DELTATAU, японська Pengli Co., Ltd. тощо. Його контролер руху використовує технологію DSP як свою ядра та приймає відкриту структуру на основі ПК. 4. Кінцевий ефектор Кінцевий ефектор – це компонент, з’єднаний з останнім шарніром маніпулятора. Зазвичай він використовується для захоплення об’єктів, з’єднання з іншими механізмами та виконання необхідних завдань. Виробники роботів зазвичай не розробляють і не продають кінцеві ефектори; у більшості випадків вони забезпечують лише простий захват. Зазвичай кінцевий ефектор встановлюється на 6-осьовому фланці робота для виконання завдань у заданому середовищі, таких як зварювання, фарбування, склеювання, а також завантаження й розвантаження деталей, для виконання яких потрібні роботи.
Огляд серводвигунів Серводрайвер, також відомий як «сервоконтролер» і «сервопідсилювач», — це контролер, який використовується для керування серводвигунами. Його функція подібна до функції перетворювача частоти на звичайних двигунах змінного струму, і він є частиною сервосистеми. Як правило, серводвигун керується трьома методами: положенням, швидкістю та крутним моментом для досягнення високоточного позиціонування системи трансмісії.
1. Класифікація серводвигунів Він поділяється на дві категорії: серводвигуни постійного та змінного струму.
Серводвигуни змінного струму також поділяються на асинхронні серводвигуни та синхронні серводвигуни. В даний час системи змінного струму поступово витісняють системи постійного струму. Порівняно з системами постійного струму серводвигуни змінного струму мають такі переваги, як висока надійність, добре відведення тепла, малий момент інерції та здатність працювати під високим тиском. Оскільки немає щіток і рульових механізмів, сервосистема змінного струму також стає безщітковою сервосистемою, а двигуни, що використовуються в ній, є асинхронними двигунами короткозамкового типу та синхронними двигунами з постійними магнітами з безщітковою структурою. 1) Серводвигуни постійного струму поділяються на щіткові та безщіточні
①Щіткові двигуни мають низьку вартість, просту конструкцію, великий пусковий момент, широкий діапазон швидкості, легке керування, вимагають обслуговування, але прості в обслуговуванні (замініть вугільні щітки), створюють електромагнітні перешкоди, мають вимоги до середовища використання та зазвичай використовуються для контроль витрат Чутливі загальні промислові та цивільні ситуації;
②Безщіточні двигуни мають невеликі розміри та малу вагу, мають велику потужність і швидку реакцію. Вони мають високу швидкість і малу інерцію, стабільний крутний момент і плавне обертання. Управління складне та інтелектуальне. Метод електронної комутації є гнучким. Він може комутувати з прямокутною або синусоїдальною хвилею. Двигун не потребує обслуговування та ефективний. Енергозбереження, мале електромагнітне випромінювання, низьке підвищення температури та тривалий термін служби, підходить для різних середовищ.
2. Характеристика різних типів серводвигунів
1) Переваги та недоліки серводвигуна постійного струму Переваги: точне регулювання швидкості, дуже жорсткі характеристики крутного моменту та швидкості, простий принцип керування, простий у використанні та низька ціна. Недоліки: комутація щіток, обмеження швидкості, додатковий опір, утворення часток зносу (не підходить для безпилових та вибухонебезпечних середовищ)
2) Переваги та недоліки серводвигуна змінного струму Переваги: хороші характеристики швидкісного регулювання, плавне регулювання у всьому діапазоні швидкостей, майже відсутність коливань, високий ККД більше 90%, менше тепловиділення, швидкісне регулювання, високоточне регулювання положення (залежно від точності датчика), номін. У межах робочої зони він може досягати постійного крутного моменту, низької інерції, низького рівня шуму, відсутності зносу щіток і необхідності обслуговування (підходить для безпилових і вибухонебезпечних середовищ). Недоліки: управління складніше, параметри драйвера потрібно регулювати на місці та визначати параметри PID, і потрібно більше з’єднань. В даний час основні сервоприводи використовують процесори цифрових сигналів (DSP) як керуюче ядро, яке може реалізувати відносно складні алгоритми керування та досягти оцифровки, мережі та інтелекту. Пристрої живлення зазвичай використовують схеми приводу, розроблені з інтелектуальними силовими модулями (IPM) як ядро. IPM інтегрує схему приводу та має схеми виявлення несправностей і захисту, такі як перенапруга, перевищення струму, перегрів та низька напруга. До основної схеми також додається програмне забезпечення. Схема запуску для зменшення впливу процесу запуску на драйвер. Силовий привід спочатку випрямляє вхідну трифазну напругу або напругу від мережі через трифазну повномостову схему випрямляча для отримання відповідного постійного струму. Випрямлена трифазна потужність або потужність від мережі потім перетворюється на частоту трифазним синусоїдальним ШІМ-інвертором напруги для приводу трифазного синхронного серводвигуна змінного струму з постійним магнітом. Весь процес силового приводу можна просто назвати процесом AC-DC-AC. Основною топологічною схемою випрямного блоку (AC-DC) є трифазна повномостова некерована схема випрямляча.
Деталізований вигляд гармонічного редуктора Японській компанії Nabtesco знадобилося 6-7 років від пропозиції дизайну RV на початку 1980-х до досягнення істотного прориву в дослідженні редуктора RV у 1986 році; і Nantong Zhenkang і Hengfengtai, які першими досягли результатів у Китаї, також витратили час. 6-8 років. Це означає, що наші місцеві підприємства не мають можливостей? Доброю новиною є те, що після кількох років розгортання китайські компанії нарешті зробили деякі прориви.
*Стаття відтворена з Інтернету, будь ласка, зв'яжіться з нами для видалення порушення.
Час публікації: 15 вересня 2023 р
