Robot perindustrians digunakan secara meluas dalam pembuatan perindustrian, seperti pembuatan automobil, peralatan elektrik, makanan, dan sebagainya. Ia boleh menggantikan operasi mekanikal berulang dan merupakan mesin yang bergantung pada kuasa dan keupayaan kawalan mereka sendiri untuk mencapai pelbagai fungsi. Ia boleh menahan arahan manusia dan juga boleh beroperasi mengikut program yang telah diprogramkan. Sekarang kita bercakap tentang komponen utama asasrobot perindustrians.
1. Subjek
Jentera utama ialah tapak mesin dan mekanisme penggerak, termasuk lengan besar, lengan bawah, pergelangan tangan dan tangan, yang membentuk sistem mekanikal berbilang darjah kebebasan. Sesetengah robot juga mempunyai mekanisme berjalan.Robot perindustriansmempunyai 6 darjah kebebasan atau lebih. Pergelangan tangan secara amnya mempunyai 1 hingga 3 darjah kebebasan pergerakan.
2. Sistem pemacu
Sistem pemanduan bagirobot perindustriansdibahagikan kepada tiga kategori mengikut sumber kuasa: hidraulik, pneumatik dan elektrik. Ketiga-tiga jenis ini juga boleh digabungkan menjadi sistem pemacu komposit berdasarkan keperluan. Atau dipacu secara tidak langsung melalui mekanisme penghantaran mekanikal seperti tali sawat segerak, rangkaian gear, dan gear. Sistem pemacu mempunyai peranti kuasa dan mekanisme penghantaran, yang digunakan untuk melaksanakan tindakan mekanisme yang sepadan. Setiap satu daripada tiga jenis sistem pemacu asas ini mempunyai ciri-cirinya sendiri. Arus perdana semasa ialah sistem pemacu elektrik. Disebabkan oleh inersia yang rendah, motor servo AC dan DC tork yang besar serta pemacu servo sokongannya (penukar frekuensi AC, modulator lebar denyut DC) digunakan secara meluas. Sistem jenis ini tidak memerlukan penukaran tenaga, mudah digunakan, dan mempunyai kawalan sensitif. Kebanyakan motor memerlukan mekanisme penghantaran yang halus: pengurang. Giginya menggunakan penukar kelajuan gear untuk mengurangkan bilangan putaran terbalik motor kepada bilangan putaran terbalik yang diperlukan dan mendapatkan peranti tork yang lebih besar, sekali gus mengurangkan kelajuan dan meningkatkan tork. Apabila beban besar, motor servo meningkat secara membuta tuli. Kuasa sangat kos efektif, dan tork output boleh ditingkatkan melalui pengurang dalam julat kelajuan yang sesuai. Motor servo terdedah kepada haba dan getaran frekuensi rendah apabila beroperasi pada frekuensi rendah. Kerja jangka panjang dan berulang tidak kondusif untuk memastikan operasi yang tepat dan boleh dipercayai. Kewujudan motor pengurangan ketepatan membolehkan motor servo beroperasi pada kelajuan yang sesuai, mengukuhkan ketegaran badan mesin dan menghasilkan tork yang lebih besar. Terdapat dua pengurang arus perdana hari ini: pengurang harmonik dan pengurang RV.
3. Sistem kawalan
Yangsistem kawalan robotmerupakan otak robot dan faktor utama yang menentukan fungsi dan fungsi robot. Sistem kawalan menghantar isyarat arahan kepada sistem pemanduan dan mekanisme pelaksanaan mengikut program input, dan mengawalnya. Tugas utamarobot perindustrian teknologi kawalan adalah untuk mengawal julat aktiviti, postur dan trajektori, serta masa tindakanrobot perindustrians di ruang kerja. Ia mempunyai ciri-ciri pengaturcaraan mudah, operasi menu perisian, antara muka interaksi manusia-komputer yang mesra, gesaan operasi dalam talian dan penggunaan yang mudah. Sistem pengawal merupakan teras robot, dan syarikat asing yang berkaitan rapat dengan eksperimen kami. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan teknologi mikroelektronik, prestasi mikropemproses telah menjadi semakin tinggi, dan harganya semakin murah. Kini, mikropemproses 32-bit yang berharga 1-2 dolar AS telah muncul di pasaran. Mikropemproses yang kos efektif telah membawa peluang pembangunan baharu kepada pengawal robot, membolehkan pembangunan pengawal robot berprestasi tinggi dan berkos rendah. Untuk menjadikan sistem mempunyai keupayaan pengkomputeran dan penyimpanan yang mencukupi, pengawal robot kini kebanyakannya terdiri daripada siri ARM yang berkuasa, siri DSP, siri POWERPC, siri Intel dan cip lain. Memandangkan fungsi dan fungsi cip tujuan umum sedia ada tidak dapat memenuhi sepenuhnya keperluan sesetengah sistem robot dari segi harga, fungsi, integrasi dan antara muka, ini telah menimbulkan permintaan untuk teknologi SoC (Sistem atas Cip) dalam sistem robot. Pemproses disepadukan dengan antara muka yang diperlukan, yang boleh memudahkan reka bentuk litar periferal sistem, mengurangkan saiz sistem, dan mengurangkan kos. Contohnya, Actel mengintegrasikan teras pemproses NEOS atau ARM7 ke dalam produk FPGAnya untuk membentuk sistem SoC yang lengkap. Dari segi pengawal teknologi robot, penyelidikannya tertumpu terutamanya di Amerika Syarikat dan Jepun, dan terdapat produk matang, seperti American DELTATAU Company, Pengli Co., Ltd. Jepun, dan sebagainya. Pengawal gerakannya menggunakan teknologi DSP sebagai terasnya dan menerima pakai struktur terbuka berasaskan PC. 4. Efektor hujung Efektor hujung ialah komponen yang disambungkan pada sambungan terakhir manipulator. Ia biasanya digunakan untuk menangkap objek, menyambung dengan mekanisme lain dan melaksanakan tugas yang diperlukan. Pengilang robot biasanya tidak mereka bentuk atau menjual efektor hujung; dalam kebanyakan kes, mereka hanya menyediakan pencengkam mudah. Biasanya efektor hujung dipasang pada bebibir 6 paksi robot untuk menyelesaikan tugas dalam persekitaran tertentu, seperti kimpalan, mengecat, melekatkan dan memuatkan serta memunggah bahagian, yang merupakan tugas yang memerlukan robot untuk menyelesaikannya.
Gambaran keseluruhan motor servo Pemacu servo, juga dikenali sebagai "pengawal servo" dan "penguat servo", ialah pengawal yang digunakan untuk mengawal motor servo. Fungsinya serupa dengan penukar frekuensi pada motor AC biasa, dan ia merupakan sebahagian daripada sistem servo. Secara amnya, motor servo dikawal melalui tiga kaedah: kedudukan, kelajuan dan tork untuk mencapai kedudukan sistem penghantaran yang berketepatan tinggi.
1. Pengelasan motor servo Ia dibahagikan kepada dua kategori: motor servo DC dan AC.
Motor servo AC dibahagikan lagi kepada motor servo tak segerak dan motor servo segerak. Pada masa ini, sistem AC secara beransur-ansur menggantikan sistem DC. Berbanding dengan sistem DC, motor servo AC mempunyai kelebihan kebolehpercayaan yang tinggi, pelesapan haba yang baik, momen inersia yang kecil, dan keupayaan untuk beroperasi di bawah tekanan tinggi. Oleh kerana tiada berus dan gear stereng, sistem servo AC juga menjadi sistem servo tanpa berus, dan motor yang digunakan di dalamnya ialah motor tak segerak jenis sangkar dan motor segerak magnet kekal dengan struktur tanpa berus. 1) Motor servo DC dibahagikan kepada motor berus dan tanpa berus
①Motor berus mempunyai kos rendah, struktur mudah, tork permulaan yang besar, julat kelajuan yang luas, kawalan mudah, memerlukan penyelenggaraan, tetapi mudah diselenggara (menggantikan berus karbon), menghasilkan gangguan elektromagnet, mempunyai keperluan pada persekitaran penggunaan, dan biasanya digunakan untuk kawalan kos situasi perindustrian dan awam umum yang sensitif;
②Motor tanpa berus bersaiz kecil dan ringan, dengan output yang besar dan tindak balas yang pantas. Ia mempunyai kelajuan tinggi dan inersia yang kecil, tork yang stabil dan putaran yang lancar. Kawalannya kompleks dan pintar. Kaedah pertukaran elektronik adalah fleksibel. Ia boleh bertukar dengan gelombang segi empat sama atau gelombang sinus. Motor ini bebas penyelenggaraan dan cekap. Penjimatan tenaga, sinaran elektromagnet yang kecil, kenaikan suhu rendah dan jangka hayat yang panjang, sesuai untuk pelbagai persekitaran.
2. Ciri-ciri pelbagai jenis motor servo
1) Kelebihan dan kekurangan motor servo DC Kelebihan: kawalan kelajuan yang tepat, tork dan ciri kelajuan yang sangat kuat, prinsip kawalan mudah, mudah digunakan dan harga yang murah. Kelemahan: penukaran berus, had laju, rintangan tambahan, penjanaan zarah haus (tidak sesuai untuk persekitaran bebas habuk dan letupan)
2) Kelebihan dan kekurangan motor servo AC Kelebihan: ciri kawalan kelajuan yang baik, kawalan lancar dalam keseluruhan julat kelajuan, hampir tiada ayunan, kecekapan tinggi lebih daripada 90%, kurang penjanaan haba, kawalan berkelajuan tinggi, kawalan kedudukan ketepatan tinggi (bergantung pada ketepatan pengekod), kawasan operasi yang dinilai. Di dalamnya, ia boleh mencapai tork malar, inersia rendah, bunyi bising yang rendah, tiada haus berus, dan bebas penyelenggaraan (sesuai untuk persekitaran bebas habuk dan letupan). Kelemahan: Kawalan lebih rumit, parameter pemacu perlu dilaraskan di tapak dan parameter PID ditentukan, dan lebih banyak sambungan diperlukan. Pada masa ini, pemacu servo arus perdana menggunakan pemproses isyarat digital (DSP) sebagai teras kawalan, yang boleh melaksanakan algoritma kawalan yang agak kompleks dan mencapai pendigitalan, rangkaian dan kecerdasan. Peranti kuasa biasanya menggunakan litar pemacu yang direka bentuk dengan modul kuasa pintar (IPM) sebagai teras. IPM mengintegrasikan litar pemacu dan mempunyai litar pengesanan dan perlindungan kerosakan seperti voltan lampau, arus lampau, terlalu panas, dan voltan bawah. Perisian juga ditambah pada litar utama. Litar mula untuk mengurangkan kesan proses permulaan pada pemacu. Unit pemacu kuasa terlebih dahulu membetulkan kuasa tiga fasa input atau kuasa utama melalui litar penerus jambatan penuh tiga fasa untuk mendapatkan arus terus yang sepadan. Kuasa tiga fasa yang diperbaiki atau kuasa utama kemudiannya ditukar kepada frekuensi oleh penyongsang voltan PWM sinusoidal tiga fasa untuk memacu motor servo AC segerak magnet kekal tiga fasa. Keseluruhan proses unit pemacu kuasa boleh dikatakan sebagai proses AC-DC-AC. Litar topologi utama unit penerus (AC-DC) ialah litar penerus jambatan penuh tiga fasa yang tidak terkawal.
Pandangan meletup bagi pengurang harmonik Syarikat Nabtesco Jepun mengambil masa 6-7 tahun daripada mencadangkan reka bentuk RV pada awal 1980-an untuk mencapai kejayaan besar dalam penyelidikan pengurang RV pada tahun 1986; dan Nantong Zhenkang dan Hengfengtai, yang merupakan yang pertama menghasilkan keputusan di China, juga meluangkan masa 6-8 tahun. Adakah ini bermakna perusahaan tempatan kita tidak mempunyai peluang? Berita baiknya ialah selepas beberapa tahun penggunaan, syarikat-syarikat China akhirnya telah mencapai beberapa kejayaan.
*Artikel ini diterbitkan semula dari Internet, sila hubungi kami untuk penghapusan pelanggaran.
Masa siaran: 15-Sep-2023
