Robot industrijalis jintużaw ħafna fil-manifattura industrijali, bħall-manifattura tal-karozzi, apparat elettriku, ikel, eċċ. Jistgħu jissostitwixxu operazzjonijiet mekkaniċi ripetittivi u huma magni li jiddependu fuq il-qawwa u l-kapaċitajiet ta' kontroll tagħhom stess biex jiksbu diversi funzjonijiet. Jistgħu jifilħu l-kmand uman u jistgħu joperaw ukoll skont programmi pprogrammati minn qabel. Issa nitkellmu dwar il-komponenti ewlenin bażiċi ta'robot industrijalis.
1.Suġġett
Il-makkinarju ewlieni huwa l-bażi tal-magna u l-mekkaniżmu ta' attivazzjoni, inkluż id-driegħ il-kbir, id-driegħ, il-polz u l-id, li jikkostitwixxu sistema mekkanika b'ħafna gradi ta' libertà. Xi robots għandhom ukoll mekkaniżmi tal-mixi.Robot industrijalisgħandhom 6 gradi ta’ libertà jew saħansitra aktar. Il-polz ġeneralment ikollu minn grad sa tliet gradi ta’ libertà ta’ moviment.
2. Sistema tas-sewqan
Is-sistema tas-sewqan ta'robot industrijalishija maqsuma fi tliet kategoriji skont is-sors tal-enerġija: idrawlika, pnewmatika u elettrika. Dawn it-tliet tipi jistgħu wkoll jiġu kkombinati f'sistema ta' sewqan komposta bbażata fuq ir-rekwiżiti. Jew immexxija indirettament permezz ta' mekkaniżmi ta' trasmissjoni mekkanika bħal ċinturini sinkroniċi, trenijiet ta' gerijiet, u gerijiet. Is-sistema ta' sewqan għandha apparat tal-enerġija u mekkaniżmu ta' trasmissjoni, li jintużaw biex jimplimentaw l-azzjonijiet korrispondenti tal-mekkaniżmu. Kull wieħed minn dawn it-tliet tipi ta' sistemi bażiċi ta' sewqan għandu l-karatteristiċi tiegħu stess. Il-mainstream attwali hija s-sistema ta' sewqan elettriku. Minħabba inerzja baxxa, muturi servo AC u DC b'torque kbir u s-servo drives ta' appoġġ tagħhom (konvertituri tal-frekwenza AC, modulaturi tal-wisa' tal-polz DC) jintużaw ħafna. Dan it-tip ta' sistema ma teħtieġx konverżjoni tal-enerġija, hija faċli biex tużaha, u għandha kontroll sensittiv. Il-biċċa l-kbira tal-muturi jeħtieġu mekkaniżmu ta' trasmissjoni delikat: reducer. Is-snien tiegħu jużaw konvertitur tal-veloċità tal-gerijiet biex inaqqsu n-numru ta' rotazzjonijiet inversi tal-mutur għan-numru meħtieġ ta' rotazzjonijiet inversi u jiksbu apparat ta' torque akbar, u b'hekk inaqqsu l-veloċità u jżidu t-torque. Meta t-tagħbija tkun kbira, is-servo motor jiżdied bl-addoċċ. Il-qawwa hija kosteffettiva ħafna, u t-torque tal-ħruġ jista' jiżdied permezz ta' reducer f'medda ta' veloċità xierqa. Is-servo motors huma suxxettibbli għas-sħana u l-vibrazzjoni ta' frekwenza baxxa meta joperaw fi frekwenzi baxxi. Xogħol fit-tul u ripetittiv mhuwiex favorevoli biex jiżgura tħaddim preċiż u affidabbli. L-eżistenza tal-mutur ta' tnaqqis ta' preċiżjoni tippermetti lis-servo motor jopera b'veloċità xierqa, isaħħaħ ir-riġidità tal-ġisem tal-magna u joħroġ torque akbar. Illum hemm żewġ reducers ewlenin: reducer armoniku u reducer RV.
3. Sistema ta' kontroll
Il-sistema ta' kontroll tar-robothuwa l-moħħ tar-robot u l-fattur ewlieni li jiddetermina l-funzjonijiet u l-funzjonijiet tar-robot. Is-sistema ta' kontroll tibgħat sinjali ta' kmand lis-sistema tas-sewqan u lill-mekkaniżmu ta' eżekuzzjoni skont il-programm ta' input, u tikkontrollahom. Il-kompitu ewlieni ta'robot industrijali It-teknoloġija tal-kontroll hija li tikkontrolla l-firxa ta' attivitajiet, il-qagħda u t-trajettorja, u l-ħin tal-azzjoni ta'robot industrijalis fl-ispazju tax-xogħol. Għandu l-karatteristiċi ta' programmazzjoni sempliċi, tħaddim ta' menu tas-softwer, interface ta' interazzjoni bejn il-bniedem u l-kompjuter li hija faċli biex tużah, prompts ta' tħaddim online u użu konvenjenti. Is-sistema tal-kontrollur hija l-qalba tar-robot, u l-kumpaniji barranin rilevanti huma qrib ħafna tal-esperimenti tagħna. Fi snin reċenti, bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikroelettronika, il-prestazzjoni tal-mikroproċessuri saret dejjem ogħla, u l-prezz sar dejjem irħas. Issa, dehru fis-suq mikroproċessuri ta' 32-bit li jiswew 1-2 dollari Amerikani. Mikroproċessuri kosteffettivi ġabu magħhom opportunitajiet ġodda ta' żvilupp għall-kontrolluri tar-robots, u għamluha possibbli li jiġu żviluppati kontrolluri tar-robots bi prezz baxx u ta' prestazzjoni għolja. Sabiex is-sistema jkollha kapaċitajiet suffiċjenti ta' komputazzjoni u ħażna, il-kontrolluri tar-robots issa huma l-aktar magħmula minn serje ARM qawwija, serje DSP, serje POWERPC, serje Intel u ċipep oħra. Peress li l-funzjonijiet u l-funzjonijiet taċ-ċipep ta' skop ġenerali eżistenti ma jistgħux jissodisfaw bis-sħiħ ir-rekwiżiti ta' xi sistemi robotiċi f'termini ta' prezz, funzjonalità, integrazzjoni u interfaces, dan wassal għad-domanda għat-teknoloġija SoC (System on Chip) fis-sistemi robotiċi. Il-proċessur huwa integrat mal-interfaces meħtieġa, li jistgħu jissimplifikaw id-disinn taċ-ċirkwiti periferali tas-sistema, inaqqsu d-daqs tas-sistema, u jnaqqsu l-ispejjeż. Pereżempju, Actel tintegra qlub tal-proċessur NEOS jew ARM7 fil-prodotti FPGA tagħha biex tifforma sistema SoC kompluta. F'termini ta' kontrolluri tat-teknoloġija tar-robots, ir-riċerka tagħha hija prinċipalment ikkonċentrata fl-Istati Uniti u l-Ġappun, u hemm prodotti maturi, bħall-Kumpanija Amerikana DELTATAU, il-Pengli Co., Ltd. tal-Ġappun, eċċ. Il-kontrollur tal-moviment tagħha jieħu t-teknoloġija DSP bħala l-qalba tiegħu u jadotta struttura miftuħa bbażata fuq il-PC. 4. Effettur tat-tarf L-effettur tat-tarf huwa komponent imqabbad mal-aħħar ġonta tal-manipulatur. Ġeneralment jintuża biex jaqbad oġġetti, jikkonnettja ma' mekkaniżmi oħra u jwettaq il-kompiti meħtieġa. Il-manifatturi tar-robots ġeneralment ma jiddisinjawx jew ibigħux effettituri tat-tarf; fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, jipprovdu biss gripper sempliċi. Normalment l-effettur tat-tarf huwa installat fuq il-flanġ ta' 6 assi tar-robot biex iwettaq kompiti f'ambjent partikolari, bħall-iwweldjar, iż-żebgħa, it-twaħħil bil-kolla, u t-tagħbija u l-ħatt tal-partijiet, li huma kompiti li jeħtieġu robots biex iwettquhom.
Ħarsa ġenerali lejn il-muturi servo Is-sewwieq servo, magħruf ukoll bħala "kontrollur servo" u "amplifikatur servo", huwa kontrollur użat biex jikkontrolla l-muturi servo. Il-funzjoni tiegħu hija simili għal dik ta' konvertitur tal-frekwenza fuq muturi AC ordinarji, u huwa parti mis-sistema servo. Ġeneralment, il-mutur servo huwa kkontrollat permezz ta' tliet metodi: pożizzjoni, veloċità u torque biex jinkiseb pożizzjonament ta' preċiżjoni għolja tas-sistema ta' trasmissjoni.
1. Klassifikazzjoni ta' servo motors Huwa maqsum f'żewġ kategoriji: muturi servo DC u AC.
Il-muturi servo AC huma aktar maqsuma f'muturi servo asinkroniċi u muturi servo sinkroniċi. Fil-preżent, is-sistemi AC qed jissostitwixxu gradwalment is-sistemi DC. Meta mqabbla mas-sistemi DC, il-muturi servo AC għandhom il-vantaġġi ta' affidabbiltà għolja, dissipazzjoni tajba tas-sħana, mument żgħir ta' inerzja, u l-abbiltà li joperaw taħt pressjoni għolja. Minħabba li m'hemm l-ebda xkupilji u gerijiet tal-istering, is-sistema servo AC issir ukoll sistema servo mingħajr brushes, u l-muturi użati fiha huma muturi asinkroniċi tat-tip gaġġa u muturi sinkroniċi b'kalamita permanenti bi struttura mingħajr brushes. 1) Il-muturi servo DC huma maqsuma f'muturi brushed u muturi brushless
①Muturi brushed għandhom prezz baxx, struttura sempliċi, torque tal-bidu kbir, firxa wiesgħa ta' veloċità, kontroll faċli, jeħtieġu manutenzjoni, iżda huma faċli biex jinżammu (jissostitwixxu xkupilji tal-karbonju), jipproduċu interferenza elettromanjetika, għandhom rekwiżiti fuq l-ambjent tal-użu, u ġeneralment jintużaw għall-kontroll tal-ispejjeż Sitwazzjonijiet industrijali u ċivili ġenerali sensittivi;
②Muturi brushless huma żgħar fid-daqs u ħfief fil-piż, b'output kbir u rispons veloċi. Għandhom veloċità għolja u inerzja żgħira, torque stabbli u rotazzjoni bla xkiel. Il-kontroll huwa kumpless u intelliġenti. Il-metodu ta' kommutazzjoni elettronika huwa flessibbli. Jista' jikkummuta b'mewġa kwadra jew mewġa sinusoidali. Il-mutur ma jeħtieġx manutenzjoni u huwa effiċjenti. Jiffranka l-enerġija, għandu radjazzjoni elettromanjetika żgħira, żieda baxxa fit-temperatura u ħajja twila, adattat għal diversi ambjenti.
2. Karatteristiċi ta' tipi differenti ta' servo motors
1) Vantaġġi u żvantaġġi ta' mutur servo DC Vantaġġi: kontroll preċiż tal-veloċità, karatteristiċi tat-torque u l-veloċità iebsin ħafna, prinċipju ta' kontroll sempliċi, faċli biex tużah, u prezz irħis. Żvantaġġi: kommutazzjoni tal-pinzell, limitu tal-veloċità, reżistenza addizzjonali, ġenerazzjoni ta' partiċelli tal-kedd (mhux adattat għal ambjenti ħielsa mit-trab u splussivi)
2) Vantaġġi u żvantaġġi tal-mutur servo AC Vantaġġi: karatteristiċi tajbin ta' kontroll tal-veloċità, kontroll bla xkiel fil-medda kollha tal-veloċità, kważi l-ebda oxxillazzjoni, effiċjenza għolja ta' aktar minn 90%, inqas ġenerazzjoni tas-sħana, kontroll ta' veloċità għolja, kontroll tal-pożizzjoni ta' preċiżjoni għolja (skont l-eżattezza tal-encoder), żona operattiva nominali Fi ħdanha, jista' jikseb torque kostanti, inerzja baxxa, storbju baxx, l-ebda xedd tal-pinzell, u mingħajr manutenzjoni (adattat għal ambjenti ħielsa mit-trab u splussivi). Żvantaġġi: Il-kontroll huwa aktar ikkumplikat, il-parametri tas-sewwieq jeħtieġ li jiġu aġġustati fuq il-post u l-parametri PID huma determinati, u huma meħtieġa aktar konnessjonijiet. Bħalissa, is-servo drives mainstream jużaw proċessuri tas-sinjali diġitali (DSP) bħala l-qalba tal-kontroll, li jistgħu jimplimentaw algoritmi ta' kontroll relattivament kumplessi u jiksbu diġitalizzazzjoni, netwerking u intelliġenza. L-apparati tal-enerġija ġeneralment jużaw ċirkwiti tas-sewqan iddisinjati b'moduli tal-enerġija intelliġenti (IPM) bħala l-qalba. L-IPM jintegra ċ-ċirkwit tas-sewqan u għandu ċirkwiti ta' skoperta u protezzjoni ta' ħsarat bħal vultaġġ żejjed, kurrent żejjed, sħana żejda, u vultaġġ baxx. Is-softwer jiżdied ukoll maċ-ċirkwit prinċipali. Iċ-ċirkwit tal-bidu biex inaqqas l-impatt tal-proċess tal-istartjar fuq is-sewwieq. L-unità tas-sewqan tal-enerġija l-ewwel tirrettifika l-qawwa bi tliet fażijiet tad-dħul jew il-qawwa tal-mejns permezz ta' ċirkwit rettifikatur bi tliet fażijiet b'pont sħiħ biex tikseb il-kurrent dirett korrispondenti. Il-qawwa bi tliet fażijiet rettifikata jew il-qawwa tal-mejns imbagħad tiġi kkonvertita għal frekwenza permezz ta' inverter tal-vultaġġ PWM sinusoidali bi tliet fażijiet biex issuq mutur servo AC sinkroniku b'kalamita permanenti bi tliet fażijiet. Il-proċess kollu tal-unità tas-sewqan tal-enerġija jista' sempliċement jingħad li huwa l-proċess AC-DC-AC. Iċ-ċirkwit topoloġiku ewlieni tal-unità tar-rettifikatur (AC-DC) huwa ċirkwit rettifikatur bi tliet fażijiet b'pont sħiħ mhux ikkontrollat.
Veduta sploduta tar-riduttur armoniku Il-Kumpanija Ġappuniża Nabtesco ħadet 6-7 snin minn meta pproponiet id-disinn tal-RV fil-bidu tas-snin tmenin biex kisbet avvanz sostanzjali fir-riċerka dwar it-tnaqqis tal-RV fl-1986; u Nantong Zhenkang u Hengfengtai, li kienu l-ewwel li pproduċew riżultati fiċ-Ċina, ukoll qattgħu żmien ta’ 6-8 snin. Ifisser dan li l-intrapriżi lokali tagħna m’għandhom l-ebda opportunitajiet? L-aħbar it-tajba hija li wara diversi snin ta’ skjerament, il-kumpaniji Ċiniżi fl-aħħar għamlu xi avvanzi.
*L-artiklu huwa riprodott mill-Internet, jekk jogħġbok ikkuntattjana biex tħassar il-ksur.
Ħin tal-posta: 15 ta' Settembru 2023
