Průmyslový robots Jsou široce používány v průmyslové výrobě, jako je výroba automobilů, elektrických spotřebičů, potravin atd. Mohou nahradit opakující se mechanické operace a jsou to stroje, které se spoléhají na vlastní energii a řídicí schopnosti k dosažení různých funkcí. Dokážou odolat lidskému ovládání a také fungovat podle předem naprogramovaných programů. Nyní si povíme o základních hlavních komponentách...průmyslový robots.
1. Předmět
Hlavním strojním zařízením je základna stroje a ovládací mechanismus, včetně paže, předloktí, zápěstí a ruky, které tvoří mechanický systém s více stupni volnosti. Někteří roboti mají také mechanismy pro chůzi.Průmyslový robotsmají 6 stupňů volnosti nebo i více. Zápěstí má obecně 1 až 3 stupně volnosti pohybu.
2. Pohonný systém
Systém řízeníprůmyslový robotsse dělí do tří kategorií podle zdroje energie: hydraulický, pneumatický a elektrický. Tyto tři typy lze také kombinovat do kompozitního pohonného systému na základě požadavků. Nebo nepřímo poháněné mechanickými převodovými mechanismy, jako jsou synchronní řemeny, ozubená soukolí a převodovky. Pohonný systém má výkonové zařízení a převodový mechanismus, které se používají k provádění odpovídajících činností mechanismu. Každý z těchto tří typů základních pohonných systémů má své vlastní charakteristiky. V současné době je nejrozšířenějším elektrický pohonný systém. Díky nízké setrvačnosti se široce používají servomotory střídavého a stejnosměrného proudu s velkým točivým momentem a jejich podpůrné servopohony (frekvenční měniče střídavého proudu, modulátory šířky impulzů stejnosměrného proudu). Tento typ systému nevyžaduje přeměnu energie, je snadno použitelný a má citlivé ovládání. Většina motorů vyžaduje jemný převodový mechanismus: reduktor. Jeho ozubení používá měnič otáček ke snížení počtu otáček motoru vzad na požadovaný počet otáček vzad a získání většího točivého momentu, čímž se sníží rychlost a zvýší točivý moment. Při velkém zatížení se servomotor automaticky zvyšuje. Výkon je velmi nákladově efektivní a výstupní točivý moment lze zvýšit reduktorem v rámci vhodného rozsahu otáček. Servomotory jsou při provozu na nízkých frekvencích náchylné k zahřívání a nízkofrekvenčním vibracím. Dlouhodobá a opakovaná práce nepřispívá k zajištění přesného a spolehlivého provozu. Existence motoru s přesnou redukcí umožňuje servomotoru pracovat s vhodnou rychlostí, což posiluje tuhost těla stroje a dosahuje většího točivého momentu. V dnešní době existují dva běžné reduktory: harmonický reduktor a reduktor s regulovanou frekvencí otáček.
3. Řídicí systém
Ten/Ta/Tosystém řízení robotaje mozkem robota a hlavním faktorem, který určuje funkce a úkony robota. Řídicí systém vysílá povelové signály do hnací soustavy a prováděcího mechanismu podle vstupního programu a řídí je. Hlavním úkolemprůmyslový robot Technologie řízení má za cíl řídit rozsah aktivit, držení těla a trajektorii a dobu akceprůmyslový robotv pracovním prostoru. Vyznačuje se jednoduchým programováním, ovládáním v softwarovém menu, přátelským rozhraním pro interakci člověk-počítač, online ovládacími pokyny a pohodlným používáním. Řídicí systém je jádrem robota a relevantní zahraniční společnosti jsou našim experimentům úzce blízké. V posledních letech se s rozvojem mikroelektronické technologie výkon mikroprocesorů stále zvyšuje a jejich cena se snižuje. Nyní se na trhu objevily 32bitové mikroprocesory v ceně 1–2 americké dolary. Cenově dostupné mikroprocesory přinesly nové možnosti vývoje řídicích jednotek robotů a umožnily vyvíjet levné a vysoce výkonné řídicí jednotky robotů. Aby systém měl dostatečné výpočetní a paměťové kapacity, řídicí jednotky robotů se nyní většinou skládají z výkonných čipů řad ARM, DSP, POWERPC, Intel a dalších. Vzhledem k tomu, že funkce a možnosti stávajících univerzálních čipů nemohou plně splňovat požadavky některých robotických systémů z hlediska ceny, funkčnosti, integrace a rozhraní, vzrostla poptávka po technologii SoC (System on Chip) v robotických systémech. Procesor je integrován s požadovanými rozhraními, což může zjednodušit návrh periferních obvodů systému, zmenšit velikost systému a snížit náklady. Například Actel integruje procesorová jádra NEOS nebo ARM7 do svých produktů FPGA a vytváří tak kompletní systém SoC. Pokud jde o řídicí jednotky robotické technologie, výzkum se soustředí hlavně na Spojené státy a Japonsko a existují vyspělé produkty, jako například americká společnost DELTATAU, japonská společnost Pengli Co., Ltd. atd. Jejich řídicí jednotka pohybu využívá jako jádro technologii DSP a přijímá otevřenou strukturu založenou na PC. 4. Koncový efektor Koncový efektor je součást připojená k poslednímu kloubu manipulátoru. Obvykle se používá k uchopení předmětů, spojení s jinými mechanismy a provádění požadovaných úkolů. Výrobci robotů obvykle nenavrhují ani neprodávají koncové efektory; ve většině případů dodávají pouze jednoduchý úchop. Koncový efektor je obvykle instalován na 6osou přírubu robota k provádění úkolů v daném prostředí, jako je svařování, lakování, lepení a nakládání a vykládání dílů, což jsou úkoly, které vyžadují roboty.
Přehled servomotorů Servopohon, také známý jako „servoregulátor“ a „servozesilovač“, je regulátor používaný k řízení servomotorů. Jeho funkce je podobná funkci frekvenčního měniče u běžných střídavých motorů a je součástí servosystému. Servomotor je obecně řízen třemi způsoby: polohou, rychlostí a točivým momentem, aby se dosáhlo vysoce přesného polohování převodového systému.
1. Klasifikace servomotorů Dělí se do dvou kategorií: servomotory na stejnosměrný a střídavý proud.
Střídavé servomotory se dále dělí na asynchronní servomotory a synchronní servomotory. V současné době střídavé systémy postupně nahrazují stejnosměrné systémy. Ve srovnání se stejnosměrnými systémy mají střídavé servomotory výhody vysoké spolehlivosti, dobrého odvodu tepla, malého momentu setrvačnosti a schopnosti pracovat pod vysokým tlakem. Protože neobsahují kartáče a kormidelní převody, stává se střídavý servosystém bezkartáčovým servosystémem a použité motory jsou klecové asynchronní motory a synchronní motory s permanentními magnety s bezkartáčovou konstrukcí. 1) Stejnosměrné servomotory se dělí na kartáčové a bezkartáčové motory
①Kartáčové motory mají nízké náklady, jednoduchou konstrukci, velký rozběhový moment, široký rozsah otáček, snadné ovládání, vyžadují údržbu, ale snadno se udržují (vyměňují uhlíkové kartáče), produkují elektromagnetické rušení, mají požadavky na prostředí použití a obvykle se používají pro regulaci nákladů v citlivých všeobecných průmyslových a občanských situacích;
2Bezkartáčové motory jsou malé a lehké, s velkým výkonem a rychlou odezvou. Mají vysokou rychlost a malou setrvačnost, stabilní točivý moment a plynulé otáčení. Řízení je komplexní a inteligentní. Elektronická komutační metoda je flexibilní. Může komutovat s obdélníkovým nebo sinusovým průběhem. Motor je bezúdržbový a účinný. Úspora energie, malé elektromagnetické záření, nízký nárůst teploty a dlouhá životnost, vhodné pro různá prostředí.
2. Charakteristiky různých typů servomotorů
1) Výhody a nevýhody stejnosměrného servomotoru Výhody: přesná regulace otáček, velmi tvrdé charakteristiky krouticího momentu a otáček, jednoduchý princip regulace, snadné použití a nízká cena. Nevýhody: komutace kartáčů, omezení otáček, dodatečný odpor, tvorba opotřebitelných částic (nevhodné pro bezprašné a výbušné prostředí)
2) Výhody a nevýhody střídavého servomotoru Výhody: dobré charakteristiky regulace otáček, plynulá regulace v celém rozsahu otáček, téměř žádné kmitání, vysoká účinnost více než 90 %, menší generování tepla, vysokorychlostní regulace, vysoce přesná regulace polohy (v závislosti na přesnosti enkodéru), jmenovitý provozní rozsah. V rámci tohoto rozsahu dosahuje konstantního točivého momentu, nízké setrvačnosti, nízké hlučnosti, žádného opotřebení kartáčů a bezúdržbové (vhodné pro bezprašné a výbušné prostředí). Nevýhody: Řízení je složitější, parametry ovladače je nutné upravit na místě a parametry PID regulátoru se určují a je zapotřebí více připojení. V současné době používají běžné servopohony jako řídicí jádro digitální signálové procesory (DSP), které dokáží implementovat relativně složité řídicí algoritmy a dosáhnout digitalizace, síťování a inteligence. Výkonové zařízení obecně používají obvody pohonu navržené s inteligentními výkonovými moduly (IPM) jako jádrem. IPM integruje obvod pohonu a má obvody pro detekci a ochranu poruch, jako je přepětí, nadproud, přehřátí a podpětí. K hlavnímu obvodu je také přidán software. Spouštěcí obvod snižuje dopad procesu spouštění na pohon. Pohonná jednotka nejprve usměrní vstupní třífázové napájení nebo síťové napájení přes třífázový můstkový usměrňovací obvod, aby získala odpovídající stejnosměrný proud. Usměrněné třífázové napájení nebo síťové napájení je poté převedeno na frekvenci třífázovým sinusovým PWM napěťovým měničem pro řízení třífázového synchronního střídavého servomotoru s permanentními magnety. Celý proces pohonné jednotky lze jednoduše popsat jako proces AC-DC-AC. Hlavní topologický obvod usměrňovací jednotky (AC-DC) je třífázový můstkový neřízený usměrňovací obvod.
Rozložený pohled na reduktor harmonických Japonské společnosti Nabtesco trvalo 6–7 let od návrhu konstrukce obytného vozu na začátku 80. let až po dosažení podstatného průlomu ve výzkumu reduktorů pro obytné vozy v roce 1986; a společnosti Nantong Zhenkang a Hengfengtai, které jako první v Číně dosáhly výsledků, také strávily čas. 6–8 let. Znamená to, že naše místní podniky nemají žádné příležitosti? Dobrou zprávou je, že po několika letech nasazení čínské společnosti konečně dosáhly určitého průlomu.
*Článek je převzat z internetu, kontaktujte nás prosím ohledně odstranění porušení.
Čas zveřejnění: 15. září 2023
