Robot industrials sunt utilizate pe scară largă în industria prelucrătoare, cum ar fi producția de automobile, aparate electrice, alimente etc. Acestea pot înlocui operațiunile mecanice repetitive și sunt mașini care se bazează pe propria putere și capacități de control pentru a îndeplini diverse funcții. Pot rezista comenzilor umane și pot funcționa, de asemenea, conform unor programe preprogramate. Acum vom vorbi despre componentele principale de bază alerobot industrials.
1. Subiect
Principalul mecanism este baza mașinii și mecanismul de acționare, inclusiv brațul mare, antebrațul, încheietura mâinii și mâna, care constituie un sistem mecanic cu mai multe grade de libertate. Unii roboți au și mecanisme de mers.Robot industrialsau 6 grade de libertate sau chiar mai mult. Încheietura mâinii are, în general, 1 până la 3 grade de libertate de mișcare.
2. Sistem de acționare
Sistemul de conducere alrobot industrialseste împărțit în trei categorii în funcție de sursa de alimentare: hidraulică, pneumatică și electrică. Aceste trei tipuri pot fi, de asemenea, combinate într-un sistem de acționare compozit, în funcție de cerințe. Sau pot fi acționate indirect prin mecanisme de transmisie mecanică, cum ar fi curele sincrone, trenuri de angrenaje și roți dințate. Sistemul de acționare are un dispozitiv de alimentare și un mecanism de transmisie, care sunt utilizate pentru a implementa acțiunile corespunzătoare ale mecanismului. Fiecare dintre aceste trei tipuri de sisteme de acționare de bază are propriile caracteristici. Principalul sistem actual este sistemul de acționare electrică. Datorită inerției reduse, servomotoarele de curent alternativ și curent continuu cu cuplu mare și servomotoarele lor de susținere (convertoare de frecvență de curent alternativ, modulatoare de lățime a impulsurilor de curent continuu) sunt utilizate pe scară largă. Acest tip de sistem nu necesită conversie a energiei, este ușor de utilizat și are un control sensibil. Majoritatea motoarelor necesită un mecanism de transmisie delicat: un reductor. Dinții acestuia utilizează un convertor de viteză pentru a reduce numărul de rotații inverse ale motorului la numărul necesar de rotații inverse și pentru a obține un dispozitiv de cuplu mai mare, reducând astfel viteza și crescând cuplul. Când sarcina este mare, servomotorul este crescut orbește. Puterea este foarte rentabilă, iar cuplul de ieșire poate fi crescut prin intermediul unui reductor într-un interval de viteză adecvat. Servomotoarele sunt predispuse la căldură și vibrații de joasă frecvență atunci când funcționează la frecvențe joase. Lucrul pe termen lung și repetitiv nu este propice pentru asigurarea unei funcționări precise și fiabile. Existența motorului de reducere de precizie permite servomotorului să funcționeze la o viteză adecvată, consolidând rigiditatea corpului mașinii și generând un cuplu mai mare. Există două reductoare principale astăzi: reductorul armonic și reductorul RV.
3. Sistem de control
Cel/Cea/Cei/Celesistem de control al robotuluieste creierul robotului și principalul factor care determină funcțiile și funcționalitățile robotului. Sistemul de control trimite semnale de comandă către sistemul de acționare și mecanismul de execuție în funcție de programul de intrare și le controlează. Sarcina principală arobot industrial Tehnologia de control este de a controla gama de activități, postura și traiectoria, precum și timpul de acțiune alrobot industrials în spațiul de lucru. Are caracteristici precum programare simplă, operare prin meniu software, interfață de interacțiune om-calculator prietenoasă, prompturi de operare online și utilizare convenabilă. Sistemul de control este nucleul robotului, iar companiile străine relevante sunt foarte apropiate de experimentele noastre. În ultimii ani, odată cu dezvoltarea tehnologiei microelectronice, performanța microprocesoarelor a devenit din ce în ce mai mare, iar prețul a devenit din ce în ce mai ieftin. Acum, au apărut pe piață microprocesoare pe 32 de biți, care costă 1-2 dolari americani. Microprocesoarele rentabile au adus noi oportunități de dezvoltare pentru controlerele de roboți, făcând posibilă dezvoltarea de controlere de roboți cu costuri reduse și performanțe ridicate. Pentru a face ca sistemul să aibă capacități suficiente de calcul și stocare, controlerele de roboți sunt acum compuse în mare parte din cipuri puternice din seria ARM, seria DSP, seria POWERPC, seria Intel și alte cipuri. Întrucât funcțiile și funcționalitățile cipurilor de uz general existente nu pot satisface pe deplin cerințele unor sisteme robotizate în ceea ce privește prețul, funcționalitatea, integrarea și interfețele, acest lucru a dus la o cerere pentru tehnologia SoC (System on Chip) în sistemele robotizate. Procesorul este integrat cu interfețele necesare, ceea ce poate simplifica proiectarea circuitelor periferice ale sistemului, reduce dimensiunea sistemului și reduce costurile. De exemplu, Actel integrează nuclee de procesor NEOS sau ARM7 în produsele sale FPGA pentru a forma un sistem SoC complet. În ceea ce privește controlerele tehnologice pentru roboți, cercetarea sa este concentrată în principal în Statele Unite și Japonia, existând și produse mature, cum ar fi compania americană DELTATAU, Pengli Co., Ltd. din Japonia etc. Controlerul său de mișcare are ca nucleu tehnologia DSP și adoptă o structură deschisă bazată pe PC. 4. Efector final Efectorul final este o componentă conectată la ultima articulație a manipulatorului. În general, este utilizat pentru a prinde obiecte, a se conecta cu alte mecanisme și a îndeplini sarcinile necesare. Producătorii de roboți, în general, nu proiectează sau vând efectoare finale; în majoritatea cazurilor, aceștia oferă doar un simplu dispozitiv de prindere. De obicei, efectorul final este instalat pe flanșa cu 6 axe a robotului pentru a îndeplini sarcini într-un anumit mediu, cum ar fi sudarea, vopsirea, lipirea și încărcarea și descărcarea pieselor, care sunt sarcini care necesită roboți pentru a fi îndeplinite.
Prezentare generală a servomotoarelor Servomotorul, cunoscut și sub denumirea de „servocontroler” și „servoamplificator”, este un controler utilizat pentru controlul servomotoarelor. Funcția sa este similară cu cea a unui convertor de frecvență de pe motoarele de curent alternativ obișnuite și face parte din sistemul servo. În general, servomotorul este controlat prin trei metode: poziție, viteză și cuplu pentru a obține o poziționare de înaltă precizie a sistemului de transmisie.
1. Clasificarea servomotoarelor Se împarte în două categorii: servomotoare de curent continuu și de curent alternativ.
Servomotoarele de curent alternativ sunt împărțite în continuare în servomotoare asincrone și servomotoare sincrone. În prezent, sistemele de curent alternativ înlocuiesc treptat sistemele de curent continuu. Comparativ cu sistemele de curent continuu, servomotoarele de curent alternativ au avantajele fiabilității ridicate, disipării bune a căldurii, momentului de inerție mic și capacității de a funcționa sub presiune ridicată. Deoarece nu există perii și angrenaje de direcție, servosistemul de curent alternativ devine, de asemenea, un servosistem fără perii, iar motoarele utilizate în acesta sunt motoare asincrone de tip colivie și motoare sincrone cu magneți permanenți cu o structură fără perii. 1) Servomotoarele de curent continuu sunt împărțite în motoare cu perii și motoare fără perii
1.Motoarele cu perii au un cost redus, o structură simplă, un cuplu de pornire mare, o gamă largă de viteze, un control ușor, necesită întreținere, dar sunt ușor de întreținut (înlocuiesc periile de carbon), produc interferențe electromagnetice, au cerințe privind mediul de utilizare și sunt de obicei utilizate pentru controlul costurilor în situații industriale și civile generale sensibile;
2.Motoarele fără perii sunt de dimensiuni reduse și greutate redusă, cu putere mare și răspuns rapid. Au viteză mare și inerție mică, cuplu stabil și rotație lină. Controlul este complex și inteligent. Metoda de comutație electronică este flexibilă. Poate comuta cu undă pătrată sau sinusoidală. Motorul nu necesită întreținere și este eficient. Economisește energie, are radiații electromagnetice reduse, creșteri reduse de temperatură și durată lungă de viață, fiind potrivit pentru diverse medii.
2. Caracteristicile diferitelor tipuri de servomotoare
1) Avantajele și dezavantajele servomotorului de curent continuu Avantaje: control precis al vitezei, caracteristici foarte precise de cuplu și viteză, principiu de control simplu, utilizare ușoară și preț redus. Dezavantaje: comutație perii, limită de viteză, rezistență suplimentară, generare de particule de uzură (nu este potrivit pentru medii fără praf și explozive)
2) Avantajele și dezavantajele servomotorului de curent alternativ Avantaje: caracteristici bune de control al vitezei, control lin pe întregul interval de viteză, aproape nicio oscilație, eficiență ridicată de peste 90%, generare redusă de căldură, control de mare viteză, control de poziție de înaltă precizie (în funcție de precizia encoderului), zonă nominală de funcționare. În interiorul acesteia, se poate obține un cuplu constant, inerție redusă, zgomot redus, fără uzură a periilor și nu necesită întreținere (potrivit pentru medii fără praf și explozive). Dezavantaje: Controlul este mai complicat, parametrii driverului trebuie ajustați la fața locului, iar parametrii PID trebuie determinați și sunt necesare mai multe conexiuni. În prezent, servomotoarele tradiționale utilizează procesoare de semnal digital (DSP) ca nucleu de control, care pot implementa algoritmi de control relativ complecși și pot realiza digitalizare, creare de rețele și inteligență. Dispozitivele de alimentare utilizează, în general, circuite de acționare proiectate cu module de putere inteligente (IPM) ca nucleu. IPM integrează circuitul de acționare și are circuite de detectare și protecție a defecțiunilor, cum ar fi supratensiune, supracurent, supraîncălzire și subtensiune. De asemenea, la circuitul principal se adaugă software. Circuit de pornire pentru a reduce impactul procesului de pornire asupra driverului. Unitatea de acționare rectifică mai întâi puterea trifazată de intrare sau puterea de rețea printr-un circuit redresor trifazat în punte completă pentru a obține curentul continuu corespunzător. Puterea trifazată rectificată sau puterea de rețea este apoi convertită în frecvență de către un invertor de tensiune PWM sinusoidal trifazat pentru a acționa un servomotor AC sincron cu magnet permanent trifazat. Întregul proces al unității de acționare poate fi considerat pur și simplu procesul AC-DC-AC. Circuitul topologic principal al unității redresoare (AC-DC) este un circuit redresor trifazat în punte completă necontrolată.
Vedere explodată a reductorului armonic Compania japoneză Nabtesco a avut nevoie de 6-7 ani de la propunerea designului RV la începutul anilor 1980 până la realizarea unui progres substanțial în cercetarea reductoarelor RV în 1986; iar Nantong Zhenkang și Hengfengtai, care au fost primele care au produs rezultate în China, au investit și ele timp de 6-8 ani. Înseamnă asta că întreprinderile noastre locale nu au oportunități? Vestea bună este că, după câțiva ani de implementare, companiile chineze au făcut în sfârșit unele progrese.
*Articolul este reprodus de pe internet, vă rugăm să ne contactați pentru ștergerea încălcării.
Data publicării: 15 septembrie 2023
