Industriel robots anvendes i vid udstrækning i industriel fremstilling, såsom bilproduktion, elektriske apparater, fødevarer osv. De kan erstatte gentagne mekaniske operationer og er maskiner, der er afhængige af deres egen kraft og kontrolkapacitet for at udføre forskellige funktioner. De kan modstå menneskelig styring og kan også fungere i henhold til forprogrammerede programmer. Nu taler vi om de grundlæggende hovedkomponenter iindustrirobots.
1. Emne
Hovedmaskineriet er maskinbasen og aktiveringsmekanismen, inklusive den store arm, underarmen, håndleddet og hånden, som udgør et mekanisk system med flere frihedsgrader. Nogle robotter har også gangmekanismer.Industriel robotshar 6 frihedsgrader eller endnu mere. Håndleddet har generelt 1 til 3 bevægelsesgrader.
2. Drivsystem
Køresystemet hosindustrirobotser opdelt i tre kategorier i henhold til strømkilden: hydraulisk, pneumatisk og elektrisk. Disse tre typer kan også kombineres til et sammensat drivsystem baseret på behov. Eller indirekte drevet gennem mekaniske transmissionsmekanismer såsom synkrone remme, tandhjul og gear. Drivsystemet har en kraftenhed og en transmissionsmekanisme, der bruges til at implementere mekanismens tilsvarende handlinger. Hver af disse tre typer grundlæggende drivsystemer har sine egne karakteristika. Den nuværende mainstream er det elektriske drivsystem. På grund af lav inerti anvendes AC- og DC-servomotorer med stort drejningsmoment og deres understøttende servodrev (AC-frekvensomformere, DC-pulsbreddemodulatorer) i vid udstrækning. Denne type system kræver ikke energiomdannelse, er nem at bruge og har følsom styring. De fleste motorer kræver en delikat transmissionsmekanisme: en reduktionsgearkasse. Dens tænder bruger en gearhastighedsomformer til at reducere antallet af omvendte rotationer af motoren til det krævede antal omvendte rotationer og opnå en større momentenhed, hvorved hastigheden reduceres og drejningsmomentet øges. Når belastningen er stor, øges servomotoren blindt. Effekten er meget omkostningseffektiv, og udgangsmomentet kan øges gennem en reduktionsgearkasse inden for et passende hastighedsområde. Servomotorer er tilbøjelige til varme og lavfrekvente vibrationer, når de arbejder ved lave frekvenser. Langvarigt og gentaget arbejde er ikke befordrende for at sikre nøjagtig og pålidelig drift. Eksistensen af præcisionsreduktionsmotorer gør det muligt for servomotoren at køre med en passende hastighed, hvilket styrker maskinhusets stivhed og udsender et større drejningsmoment. Der er to mainstream-reduktionsgear i dag: harmonisk reduktionsgearkasse og RV-reduktionsgearkasse.
3. Kontrolsystem
Derobotstyringssystemer robottens hjerne og den vigtigste faktor, der bestemmer robottens funktioner og egenskaber. Styresystemet sender kommandosignaler til køresystemet og udførelsesmekanismen i henhold til inputprogrammet og styrer dem. Hovedopgaven forindustrirobot Kontrolteknologi er at kontrollere aktivitetsområdet, kropsholdning og bane samt handlingstid forindustrirobots i arbejdsområdet. Den har karakteristika som enkel programmering, betjening af softwaremenuer, brugervenlig menneske-computer-interaktionsgrænseflade, online betjeningsvejledninger og praktisk brug. Styresystemet er kernen i robotten, og relevante udenlandske virksomheder er tæt knyttet til vores eksperimenter. I de senere år, med udviklingen af mikroelektronikteknologi, er mikroprocessorernes ydeevne blevet højere og højere, og prisen er blevet billigere og billigere. Nu er 32-bit mikroprocessorer til 1-2 amerikanske dollars dukket op på markedet. Omkostningseffektive mikroprocessorer har bragt nye udviklingsmuligheder til robotcontrollere, hvilket gør det muligt at udvikle billige, højtydende robotcontrollere. For at give systemet tilstrækkelige computer- og lagringskapaciteter er robotcontrollere nu hovedsageligt sammensat af kraftfulde ARM-serier, DSP-serier, POWERPC-serier, Intel-serier og andre chips. Da funktionerne og egenskaberne i eksisterende universalchips ikke fuldt ud kan opfylde kravene til visse robotsystemer med hensyn til pris, funktionalitet, integration og grænseflader, har dette ført til en efterspørgsel efter SoC (System on Chip)-teknologi i robotsystemer. Processoren er integreret med de nødvendige grænseflader, hvilket kan forenkle designet af systemets perifere kredsløb, reducere systemstørrelsen og reducere omkostningerne. For eksempel integrerer Actel NEOS- eller ARM7-processorkerner i sine FPGA-produkter for at danne et komplet SoC-system. Med hensyn til robotteknologicontrollere er deres forskning hovedsageligt koncentreret i USA og Japan, og der findes modne produkter, såsom det amerikanske DELTATAU-selskab, Japans Pengli Co., Ltd. osv. Deres bevægelsescontroller bruger DSP-teknologi som sin kerne og anvender en PC-baseret åben struktur. 4. Endeeffektor Endeeffektoren er en komponent, der er forbundet til manipulatorens sidste led. Den bruges generelt til at gribe genstande, forbinde med andre mekanismer og udføre nødvendige opgaver. Robotproducenter designer eller sælger generelt ikke endeeffektorer; i de fleste tilfælde leverer de kun en simpel griber. Normalt installeres endeeffektoren på robottens 6-aksede flange for at udføre opgaver i et givet miljø, såsom svejsning, maling, limning og på- og aflæsning af dele, hvilket er opgaver, der kræver, at robotter udfører.
Oversigt over servomotorer Servodriveren, også kendt som "servocontroller" og "servoforstærker", er en controller, der bruges til at styre servomotorer. Dens funktion ligner en frekvensomformer på almindelige vekselstrømsmotorer, og den er en del af servosystemet. Generelt styres servomotoren via tre metoder: position, hastighed og drejningsmoment for at opnå højpræcisionspositionering af transmissionssystemet.
1. Klassificering af servomotorer Den er opdelt i to kategorier: DC- og AC-servomotorer.
AC-servomotorer er yderligere opdelt i asynkrone servomotorer og synkrone servomotorer. I øjeblikket erstatter AC-systemer gradvist DC-systemer. Sammenlignet med DC-systemer har AC-servomotorer fordelene ved høj pålidelighed, god varmeafledning, lille inertimoment og evnen til at fungere under højt tryk. Fordi der ikke er nogen børster og styretøj, bliver AC-servosystemet også et børsteløst servosystem, og de anvendte motorer er bur-type asynkronmotorer og permanentmagnetsynkronmotorer med en børsteløs struktur. 1) DC servomotorer er opdelt i børstemotorer og børsteløse motorer
①Børstemotorer har lave omkostninger, enkel struktur, stort startmoment, bredt hastighedsområde, nem styring, kræver vedligeholdelse, men er nemme at vedligeholde (udskifte kulbørster), producerer elektromagnetisk interferens, har krav til brugsmiljøet og bruges normalt til omkostningskontrol. Følsomme generelle industrielle og civile situationer;
②Børsteløse motorer er små i størrelse og lette i vægt, med stor ydelse og hurtig respons. De har høj hastighed og lille inerti, stabilt drejningsmoment og jævn rotation. Styringen er kompleks og intelligent. Den elektroniske kommuteringsmetode er fleksibel. Den kan kommuteres med firkantbølge eller sinusbølge. Motoren er vedligeholdelsesfri og effektiv. Energibesparende, lav elektromagnetisk stråling, lav temperaturstigning og lang levetid, egnet til forskellige miljøer.
2. Karakteristika for forskellige typer servomotorer
1) Fordele og ulemper ved DC servomotor Fordele: præcis hastighedskontrol, meget hårde moment- og hastighedskarakteristika, simpelt styringsprincip, nem at bruge og billig pris. Ulemper: børsteskift, hastighedsbegrænsning, ekstra modstand, generering af slidpartikler (ikke egnet til støvfri og eksplosive miljøer)
2) Fordele og ulemper ved AC servomotor Fordele: gode hastighedskontrolegenskaber, jævn regulering i hele hastighedsområdet, næsten ingen oscillation, høj effektivitet på mere end 90%, mindre varmeudvikling, højhastighedsregulering, højpræcisionspositionsregulering (afhængigt af encoderens nøjagtighed), nominelt driftsområde. Indenfor opnås konstant drejningsmoment, lav inerti, lav støj, ingen børsteslid og vedligeholdelsesfri (egnet til støvfri og eksplosive miljøer). Ulemper: Styringen er mere kompliceret, driverparametrene skal justeres på stedet, PID-parametrene bestemmes, og der kræves flere tilslutninger. I øjeblikket bruger mainstream servodrev digitale signalprocessorer (DSP) som styrekerne, som kan implementere relativt komplekse styrealgoritmer og opnå digitalisering, netværk og intelligens. Strømforsyningsenheder bruger generelt drevkredsløb designet med intelligente strømmoduler (IPM) som kerne. IPM integrerer drevkredsløbet og har fejldetektions- og beskyttelseskredsløb såsom overspænding, overstrøm, overophedning og underspænding. Software tilføjes også til hovedkredsløbet. Startkredsløb for at reducere opstartsprocessens påvirkning på driveren. Strømdrevenheden ensretter først den indgående trefasede strøm eller netstrøm gennem et trefaset fuldbro-ensretterkredsløb for at opnå den tilsvarende jævnstrøm. Den ensrettede trefasede strøm eller netstrøm konverteres derefter til frekvens af en trefaset sinusformet PWM-spændingsinverter for at drive en trefaset permanentmagnetisk synkron AC-servomotor. Hele processen i strømdrevenheden kan simpelthen siges at være AC-DC-AC-processen. Det primære topologiske kredsløb i ensretterenheden (AC-DC) er et trefaset fuldbro-ukontrolleret ensretterkredsløb.
Eksploderet visning af harmonisk reducer Det tog det japanske firma Nabtesco 6-7 år fra de foreslog RV-designet i begyndelsen af 1980'erne til at opnå et betydeligt gennembrud inden for forskning i RV-reducerere i 1986; og Nantong Zhenkang og Hengfengtai, som var de første til at producere resultater i Kina, brugte også 6-8 år på det. Betyder det, at vores lokale virksomheder ikke har nogen muligheder? Den gode nyhed er, at kinesiske virksomheder efter flere års implementering endelig har gjort nogle gennembrud.
*Artiklen er gengivet fra internettet. Kontakt os venligst for sletning af krænkelsen.
Opslagstidspunkt: 15. september 2023
