Rūpnieciskais robotss tiek plaši izmantoti rūpnieciskajā ražošanā, piemēram, automobiļu ražošanā, elektroierīču, pārtikas u. c. ražošanā. Tie var aizstāt atkārtotas mehāniskas darbības un ir mašīnas, kas dažādu funkciju veikšanai izmanto savu jaudu un vadības iespējas. Tie var izturēt cilvēka vadību un darboties arī saskaņā ar iepriekš ieprogrammētām programmām. Tagad mēs runāsim par galvenajām sastāvdaļām.rūpnieciskais robotss.
1. Tēma
Galvenās iekārtas ir mašīnas pamatne un izpildmehānisms, tostarp lielā roka, apakšdelms, plaukstas locītava un plauksta, kas veido vairāku brīvības pakāpju mehānisku sistēmu. Dažiem robotiem ir arī iešanas mehānismi.Rūpnieciskais robotssir 6 vai pat vairāk brīvības pakāpes. Plaukstas locītavai parasti ir 1 līdz 3 kustību brīvības pakāpes.
2. Piedziņas sistēma
Braukšanas sistēmarūpnieciskais robotsstiek iedalīts trīs kategorijās atkarībā no barošanas avota: hidrauliskā, pneimatiskā un elektriskā. Šos trīs veidus var apvienot arī saliktā piedziņas sistēmā atkarībā no prasībām. Vai arī netieši darbina, izmantojot mehāniskus transmisijas mehānismus, piemēram, sinhronās siksnas, zobratus un zobratus. Piedziņas sistēmai ir barošanas ierīce un transmisijas mehānisms, ko izmanto, lai īstenotu atbilstošās mehānisma darbības. Katram no šiem trim pamata piedziņas sistēmu veidiem ir savas īpašības. Pašreizējā galvenā piedziņas sistēma ir elektriskā piedziņas sistēma. Zemās inerces dēļ plaši tiek izmantoti liela griezes momenta maiņstrāvas un līdzstrāvas servodzinēji un to atbalsta servopiedziņas (maiņstrāvas frekvences pārveidotāji, līdzstrāvas impulsa platuma modulatori). Šāda veida sistēmai nav nepieciešama enerģijas pārveidošana, tā ir viegli lietojama un tai ir jutīga vadība. Lielākajai daļai motoru ir nepieciešams delikāts transmisijas mehānisms: reduktors. Tā zobrati izmanto pārnesuma ātruma pārveidotāju, lai samazinātu motora atpakaļgaitas apgriezienu skaitu līdz vajadzīgajam atpakaļgaitas apgriezienu skaitam un iegūtu lielāku griezes momenta ierīci, tādējādi samazinot ātrumu un palielinot griezes momentu. Ja slodze ir liela, servodzinēja jauda tiek palielināta akli. Jauda ir ļoti rentabla, un izejas griezes momentu var palielināt, izmantojot reduktoru piemērotā ātruma diapazonā. Servodzinēji, darbojoties zemās frekvencēs, ir pakļauti karstumam un zemfrekvences vibrācijām. Ilgstošs un atkārtots darbs neveicina precīzas un uzticamas darbības nodrošināšanu. Precīzijas reduktora esamība ļauj servodzinējam darboties ar piemērotu ātrumu, nostiprinot mašīnas korpusa stingrību un radot lielāku griezes momentu. Mūsdienās ir divi galvenie reduktori: harmoniskais reduktors un RV reduktors.
3.Kontroles sistēma
Therobotu vadības sistēmair robota smadzenes un galvenais faktors, kas nosaka robota funkcijas un uzdevumus. Vadības sistēma nosūta komandu signālus piedziņas sistēmai un izpildmehānismam saskaņā ar ievades programmu un kontrolē tos. Galvenais uzdevumsrūpnieciskais robots vadības tehnoloģijas mērķis ir kontrolēt aktivitāšu diapazonu, stāju un trajektoriju, kā arī darbības laikurūpnieciskais robotss darba telpā. Tam ir vienkārša programmēšana, programmatūras izvēlnes darbība, draudzīga cilvēka un datora mijiedarbības saskarne, tiešsaistes darbības uzvednes un ērta lietošana. Kontroliera sistēma ir robota kodols, un attiecīgie ārvalstu uzņēmumi ir cieši saistīti ar mūsu eksperimentiem. Pēdējos gados, attīstoties mikroelektronikas tehnoloģijām, mikroprocesoru veiktspēja ir kļuvusi arvien augstāka, un cena ir kļuvusi arvien lētāka. Tagad tirgū ir parādījušies 32 bitu mikroprocesori, kuru cena ir 1–2 ASV dolāri. Izmaksu ziņā efektīvi mikroprocesori ir pavēruši jaunas attīstības iespējas robotu kontrolieriem, ļaujot izstrādāt lētus, bet augstas veiktspējas robotu kontrolierus. Lai sistēmai būtu pietiekamas skaitļošanas un atmiņas iespējas, robotu kontrolieri tagad galvenokārt sastāv no jaudīgām ARM sērijas, DSP sērijas, POWERPC sērijas, Intel sērijas un citām mikroshēmām. Tā kā esošo vispārējas nozīmes mikroshēmu funkcijas un iespējas nevar pilnībā apmierināt dažu robotu sistēmu prasības cenas, funkcionalitātes, integrācijas un saskarņu ziņā, tas ir radījis pieprasījumu pēc SoC (System on Chip) tehnoloģijas robotu sistēmās. Procesors ir integrēts ar nepieciešamajām saskarnēm, kas var vienkāršot sistēmas perifērijas shēmu dizainu, samazināt sistēmas izmēru un samazināt izmaksas. Piemēram, Actel integrē NEOS vai ARM7 procesora kodolus savos FPGA produktos, veidojot pilnīgu SoC sistēmu. Runājot par robotu tehnoloģiju kontrolleriem, tā pētījumi galvenokārt ir koncentrēti Amerikas Savienotajās Valstīs un Japānā, un ir nobrieduši produkti, piemēram, amerikāņu DELTATAU uzņēmums, Japānas Pengli Co., Ltd. utt. Tā kustības kontrolieris par savu kodolu ņem DSP tehnoloģiju un pieņem uz datora balstītu atvērtu struktūru. 4. Gala efektors Gala efektors ir komponents, kas savienots ar manipulatora pēdējo savienojumu. To parasti izmanto, lai satvertu objektus, savienotos ar citiem mehānismiem un veiktu nepieciešamos uzdevumus. Robotu ražotāji parasti neprojektē un nepārdod gala efektorus; vairumā gadījumu tie nodrošina tikai vienkāršu satvērēju. Parasti gala efektors tiek uzstādīts uz robota 6 asu atloka, lai veiktu uzdevumus noteiktā vidē, piemēram, metināšanu, krāsošanu, līmēšanu, kā arī detaļu iekraušanu un izkraušanu, kas ir uzdevumi, kas jāveic robotiem.
Servomotoru pārskats Servodzinējs, kas pazīstams arī kā "servo kontrolieris" un "servo pastiprinātājs", ir kontrolieris, ko izmanto servodzinēju vadībai. Tā funkcija ir līdzīga frekvences pārveidotāja funkcijai parastajos maiņstrāvas motoros, un tas ir daļa no servosistēmas. Parasti servodzinēja vadībai ir trīs metodes: pozīcija, ātrums un griezes moments, lai panāktu transmisijas sistēmas augstas precizitātes pozicionēšanu.
1. Servodzinēju klasifikācija Tas ir iedalīts divās kategorijās: līdzstrāvas un maiņstrāvas servomotori.
Maiņstrāvas servodzinēji tiek iedalīti asinhronajos servodzinējos un sinhronajos servodzinējos. Pašlaik maiņstrāvas sistēmas pakāpeniski aizstāj līdzstrāvas sistēmas. Salīdzinot ar līdzstrāvas sistēmām, maiņstrāvas servodzinējiem ir tādas priekšrocības kā augsta uzticamība, laba siltuma izkliede, mazs inerces moments un spēja darboties augstā spiedienā. Tā kā nav suku un stūres mehānismu, maiņstrāvas servosistēma kļūst arī par bezsuku servosistēmu, un tajā izmantotie motori ir būra tipa asinhronie motori un pastāvīgā magnēta sinhronie motori ar bezsuku struktūru. 1) Līdzstrāvas servodzinēji tiek iedalīti suku un bezsuku motoros
①Birstveida motoriem ir zemas izmaksas, vienkārša konstrukcija, liels iedarbināšanas griezes moments, plašs ātruma diapazons, viegla vadība, nepieciešama apkope, taču tos ir viegli uzturēt (nomainiet ogles sukas), tie rada elektromagnētiskos traucējumus, tiem ir prasības attiecībā uz lietošanas vidi un tos parasti izmanto izmaksu kontrolei. Jutīgas vispārējās rūpnieciskās un civilās situācijās.
②Bezsuku motori ir maza izmēra un viegli, ar lielu jaudu un ātru reakciju. Tiem ir liels ātrums un maza inerce, stabils griezes moments un vienmērīga griešanās. Vadība ir sarežģīta un inteliģenta. Elektroniskā komutācijas metode ir elastīga. To var komutēt ar taisnstūra vai sinusa vilni. Motors ir bezapkopes un efektīvs. Enerģijas taupīšana, mazs elektromagnētiskais starojums, zema temperatūras paaugstināšanās un ilgs kalpošanas laiks, piemērots dažādām vidēm.
2. Dažādu servodzinēju veidu raksturojums
1) Līdzstrāvas servodzinēja priekšrocības un trūkumi Priekšrocības: precīza ātruma kontrole, ļoti stingras griezes momenta un ātruma raksturlielumi, vienkāršs vadības princips, ērta lietošana un zema cena. Trūkumi: suku komutācija, ātruma ierobežojums, papildu pretestība, nodiluma daļiņu veidošanās (nav piemērots vidēm bez putekļiem un sprādzienbīstamām vidēm)
2) Maiņstrāvas servodzinēja priekšrocības un trūkumi Priekšrocības: labas ātruma kontroles īpašības, vienmērīga vadība visā ātruma diapazonā, gandrīz nekādas svārstības, augsta efektivitāte virs 90%, mazāka siltuma veidošanās, ātrgaitas vadība, augstas precizitātes pozīcijas vadība (atkarībā no kodētāja precizitātes), nominālā darbības zona. Tajā var sasniegt nemainīgu griezes momentu, zemu inerci, zemu trokšņa līmeni, nav suku nodiluma un nav nepieciešama apkope (piemērots putekļiem nesaturošām un sprādzienbīstamām vidēm). Trūkumi: Vadība ir sarežģītāka, draivera parametri ir jāpielāgo uz vietas un jānosaka PID parametri, un ir nepieciešams vairāk savienojumu. Pašlaik galvenās servopiedziņas kā vadības kodolu izmanto digitālos signālu procesorus (DSP), kas var ieviest relatīvi sarežģītus vadības algoritmus un panākt digitalizāciju, tīklošanu un intelektu. Jaudas ierīces parasti izmanto piedziņas shēmas, kas konstruētas ar viedajiem jaudas moduļiem (IPM) kā kodolu. IPM integrē piedziņas shēmu un tai ir kļūmju noteikšanas un aizsardzības shēmas, piemēram, pārspriegums, pārslodze, pārkaršana un nepietiekams spriegums. Galvenajai shēmai ir pievienota arī programmatūra. Palaišanas shēma, lai samazinātu palaišanas procesa ietekmi uz vadītāju. Jaudas piedziņas bloks vispirms iztaisno ieejas trīsfāžu jaudu vai tīkla jaudu, izmantojot trīsfāžu pilna tilta taisngrieža shēmu, lai iegūtu atbilstošu līdzstrāvu. Pēc tam iztaisnoto trīsfāžu jaudu vai tīkla jaudu pārveido frekvencē ar trīsfāžu sinusoidālu PWM sprieguma invertoru, lai darbinātu trīsfāžu pastāvīgā magnēta sinhrono maiņstrāvas servomotoru. Visu jaudas piedziņas bloka procesu var vienkārši saukt par maiņstrāvas-līdzstrāvas-maiņstrāvas procesu. Taisngrieža bloka (AC-DC) galvenā topoloģiskā shēma ir trīsfāžu pilna tilta nekontrolēta taisngrieža shēma.
Harmoniskā reduktora eksplodēts skats Japānas uzņēmumam Nabtesco bija nepieciešami 6–7 gadi no RV dizaina ierosināšanas 20. gs. astoņdesmito gadu sākumā līdz ievērojama izrāviena sasniegšanai RV reduktoru pētniecībā 1986. gadā; un arī Nantong Zhenkang un Hengfengtai, kas bija pirmie, kas guva rezultātus Ķīnā, pavadīja laiku – 6–8 gadus. Vai tas nozīmē, ka mūsu vietējiem uzņēmumiem nav iespēju? Labā ziņa ir tā, ka pēc vairāku gadu ieviešanas Ķīnas uzņēmumi beidzot ir guvuši zināmus izrāvienus.
*Raksts ir reproducēts no interneta, lūdzu, sazinieties ar mums, lai dzēstu pārkāpumu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 15. septembris
