Industrirobots er mye brukt i industriell produksjon, som bilproduksjon, elektriske apparater, mat osv. De kan erstatte repeterende mekaniske operasjoner og er maskiner som er avhengige av sin egen kraft og kontrollkapasitet for å oppnå ulike funksjoner. De tåler menneskelig kommando og kan også operere i henhold til forhåndsprogrammerte programmer. Nå snakker vi om de grunnleggende hovedkomponentene iindustrirobots.
1. Emne
Hovedmaskineriet er maskinbasen og aktueringsmekanismen, inkludert den store armen, underarmen, håndleddet og hånden, som utgjør et mekanisk system med flere frihetsgrader. Noen roboter har også gangmekanismer.Industrirobotsha 6 frihetsgrader eller enda mer. Håndleddet har vanligvis 1 til 3 bevegelsesfrihetsgrader.
2. Drivsystem
Kjøresystemet tilindustrirobotser delt inn i tre kategorier i henhold til kraftkilden: hydraulisk, pneumatisk og elektrisk. Disse tre typene kan også kombineres til et sammensatt drivsystem basert på behov. Eller indirekte drevet gjennom mekaniske transmisjonsmekanismer som synkronbelter, tannhjul og gir. Drivsystemet har en kraftenhet og en transmisjonsmekanisme, som brukes til å implementere de tilsvarende handlingene til mekanismen. Hver av disse tre typene grunnleggende drivsystemer har sine egne egenskaper. Den nåværende mainstreamen er det elektriske drivsystemet. På grunn av lav treghet er AC- og DC-servomotorer med stort dreiemoment og deres støttende servodrivere (AC-frekvensomformere, DC-pulsbreddemodulatorer) mye brukt. Denne typen system krever ikke energiomforming, er enkel å bruke og har sensitiv kontroll. De fleste motorer krever en delikat transmisjonsmekanisme: en reduksjonsgir. Tennene bruker en girhastighetsomformer for å redusere antall reversrotasjoner av motoren til det nødvendige antallet reversrotasjoner og oppnå en større dreiemomentenhet, og dermed redusere hastigheten og øke dreiemomentet. Når belastningen er stor, økes servomotoren blindt. Effekten er svært kostnadseffektiv, og utgangsmomentet kan økes gjennom en reduksjonsgir innenfor et passende hastighetsområde. Servomotorer er utsatt for varme og lavfrekvent vibrasjon når de opererer ved lave frekvenser. Langvarig og repeterende arbeid er ikke gunstig for å sikre nøyaktig og pålitelig drift. Eksistensen av presisjonsreduksjonsmotoren lar servomotoren operere med en passende hastighet, noe som styrker stivheten til maskinhuset og gir større dreiemoment. Det finnes to vanlige reduksjonsgir i dag: harmonisk reduksjonsgir og RV-reduksjonsgir.
3. Kontrollsystem
Derobotkontrollsystemer robotens hjerne og hovedfaktoren som bestemmer robotens funksjoner og funksjoner. Kontrollsystemet sender kommandosignaler til kjøresystemet og utførelsesmekanismen i henhold til inngangsprogrammet, og styrer dem. Hovedoppgaven tilindustrirobot Kontrollteknologi er å kontrollere aktivitetsutvalget, holdning og bane, og handlingstid forindustrirobots i arbeidsområdet. Den har egenskapene enkel programmering, programvaremenybetjening, brukervennlig menneske-maskin-interaksjonsgrensesnitt, online betjeningsinstruksjoner og praktisk bruk. Kontrollsystemet er kjernen i roboten, og relevante utenlandske selskaper er tett knyttet til våre eksperimenter. I de senere årene, med utviklingen av mikroelektronikkteknologi, har ytelsen til mikroprosessorer blitt stadig høyere, og prisen har blitt billigere og billigere. Nå har 32-bits mikroprosessorer som koster 1-2 amerikanske dollar dukket opp på markedet. Kostnadseffektive mikroprosessorer har gitt nye utviklingsmuligheter til robotkontrollere, noe som gjør det mulig å utvikle rimelige, høytytende robotkontrollere. For å gi systemet tilstrekkelig databehandling og lagringskapasitet, er robotkontrollere nå hovedsakelig sammensatt av kraftige ARM-serier, DSP-serier, POWERPC-serier, Intel-serier og andre brikker. Siden funksjonene og funksjonene til eksisterende generelle brikker ikke fullt ut kan oppfylle kravene til noen robotsystemer når det gjelder pris, funksjonalitet, integrasjon og grensesnitt, har dette gitt opphav til etterspørsel etter SoC (System on Chip)-teknologi i robotsystemer. Prosessoren er integrert med de nødvendige grensesnittene, noe som kan forenkle utformingen av systemets periferikretser, redusere systemstørrelsen og redusere kostnadene. For eksempel integrerer Actel NEOS- eller ARM7-prosessorkjerner i sine FPGA-produkter for å danne et komplett SoC-system. Når det gjelder robotteknologikontrollere, er forskningen hovedsakelig konsentrert i USA og Japan, og det finnes modne produkter, som det amerikanske DELTATAU-selskapet, Japans Pengli Co., Ltd., etc. Bevegelseskontrolleren tar DSP-teknologi som kjerne og bruker en PC-basert åpen struktur. 4. Endeeffektor Endeeffektoren er en komponent som er koblet til manipulatorens siste ledd. Den brukes vanligvis til å gripe gjenstander, koble til andre mekanismer og utføre nødvendige oppgaver. Robotprodusenter designer eller selger vanligvis ikke endeeffektorer; i de fleste tilfeller tilbyr de bare en enkel griper. Vanligvis er endeeffektoren installert på robotens 6-aksede flens for å fullføre oppgaver i et gitt miljø, for eksempel sveising, lakkering, liming og lasting og lossing av deler, som er oppgaver som krever at roboter fullfører.
Oversikt over servomotorer Servodriveren, også kjent som "servokontroller" og "servoforsterker", er en kontroller som brukes til å styre servomotorer. Funksjonen ligner på en frekvensomformer på vanlige vekselstrømsmotorer, og den er en del av servosystemet. Generelt styres servomotoren gjennom tre metoder: posisjon, hastighet og dreiemoment for å oppnå høy presisjonsposisjonering av transmisjonssystemet.
1. Klassifisering av servomotorer Den er delt inn i to kategorier: DC- og AC-servomotorer.
AC-servomotorer er videre delt inn i asynkrone servomotorer og synkrone servomotorer. For tiden erstatter AC-systemer gradvis DC-systemer. Sammenlignet med DC-systemer har AC-servomotorer fordelene med høy pålitelighet, god varmespredning, lite treghetsmoment og evnen til å operere under høyt trykk. Fordi det ikke er noen børster og styregir, blir AC-servosystemet også et børsteløst servosystem, og motorene som brukes i det er bur-type asynkronmotorer og permanentmagnetsynkronmotorer med børsteløs struktur. 1) DC servomotorer er delt inn i børstemotorer og børsteløse motorer
①Børstemotorer har lave kostnader, enkel struktur, stort startmoment, bredt hastighetsområde, enkel kontroll, krever vedlikehold, men er enkle å vedlikeholde (erstatte karbonbørster), produserer elektromagnetisk interferens, har krav til bruksmiljøet og brukes vanligvis til kostnadskontroll. Sensitive generelle industrielle og sivile situasjoner;
②Børsteløse motorer er små i størrelse og lette i vekt, med stor effekt og rask respons. De har høy hastighet og liten treghet, stabilt dreiemoment og jevn rotasjon. Kontrollen er kompleks og intelligent. Den elektroniske kommuteringsmetoden er fleksibel. Den kan kommutere med firkantbølge eller sinusbølge. Motoren er vedlikeholdsfri og effektiv. Energibesparende, liten elektromagnetisk stråling, lav temperaturøkning og lang levetid, egnet for ulike miljøer.
2. Kjennetegn ved ulike typer servomotorer
1) Fordeler og ulemper med DC servomotor Fordeler: presis hastighetskontroll, svært sterke moment- og hastighetskarakteristikker, enkelt kontrollprinsipp, enkel å bruke og billig pris. Ulemper: børstekommutering, hastighetsbegrensning, ekstra motstand, generering av slitasjepartikler (ikke egnet for støvfrie og eksplosive miljøer)
2) Fordeler og ulemper med AC servomotor Fordeler: gode hastighetskontrollegenskaper, jevn kontroll i hele hastighetsområdet, nesten ingen oscillasjon, høy effektivitet på mer enn 90 %, mindre varmeutvikling, høyhastighetskontroll, høypresisjonsposisjonskontroll (avhengig av encoderens nøyaktighet), nominelt driftsområde. Innenfor kan den oppnå konstant dreiemoment, lav treghet, lavt støynivå, ingen børsteslitasje og vedlikeholdsfri (egnet for støvfrie og eksplosive miljøer). Ulemper: Kontrollen er mer komplisert, driverparametrene må justeres på stedet og PID-parametrene bestemmes, og flere tilkoblinger er nødvendige. For tiden bruker vanlige servodrivere digitale signalprosessorer (DSP) som kontrollkjerne, som kan implementere relativt komplekse kontrollalgoritmer og oppnå digitalisering, nettverk og intelligens. Strømforsyninger bruker vanligvis drivkretser designet med intelligente kraftmoduler (IPM) som kjerne. IPM integrerer drivkretsen og har feildeteksjons- og beskyttelseskretser som overspenning, overstrøm, overoppheting og underspenning. Programvare er også lagt til hovedkretsen. Startkretsen reduserer oppstartsprosessens påvirkning på driveren. Strømdrivenheten likeretter først inngangs trefasestrømmen eller nettstrømmen gjennom en trefase fullbro-likeretterkrets for å oppnå tilsvarende likestrøm. Den likerettede trefasestrømmen eller nettstrømmen konverteres deretter til frekvens av en trefase sinusformet PWM-spenningsomformer for å drive en trefase permanentmagnet synkron AC-servomotor. Hele prosessen til strømdrivenheten kan enkelt sies å være AC-DC-AC-prosessen. Hovedtopologiske kretsen til likeretterenheten (AC-DC) er en trefase fullbro-ukontrollert likeretterkrets.
Eksplodert visning av harmonisk reduksjonsventil Det tok det japanske Nabtesco-selskapet 6–7 år fra de foreslo RV-designet tidlig på 1980-tallet til de oppnådde et betydelig gjennombrudd innen forskning på RV-reduksjonsgir i 1986; og Nantong Zhenkang og Hengfengtai, som var de første til å produsere resultater i Kina, brukte også 6–8 år på det. Betyr det at våre lokale bedrifter ikke har noen muligheter? Den gode nyheten er at etter flere år med utplassering har kinesiske selskaper endelig gjort noen gjennombrudd.
*Artikkelen er gjengitt fra internett. Ta kontakt med oss for sletting av brudd på opphavsretten.
Publisert: 15. september 2023
