Industrirobots används i stor utsträckning inom industriell tillverkning, såsom biltillverkning, elektriska apparater, livsmedel etc. De kan ersätta repetitiva mekaniska operationer och är maskiner som förlitar sig på sin egen kraft och kontrollkapacitet för att uppnå olika funktioner. Den tål mänskliga kommandon och kan även fungera enligt förprogrammerade program. Nu pratar vi om de grundläggande huvudkomponenterna iindustrirobots.
1. Ämne
Huvudmaskineriet är maskinbasen och manövermekanismen, inklusive den stora armen, underarmen, handleden och handen, som utgör ett mekaniskt system med flera frihetsgrader. Vissa robotar har också gångmekanismer.Industrirobotshar 6 frihetsgrader eller ännu mer. Handleden har i allmänhet 1 till 3 graders rörelsefrihet.
2. Drivsystem
Drivsystemet avindustrirobotsär indelad i tre kategorier efter kraftkälla: hydraulisk, pneumatisk och elektrisk. Dessa tre typer kan även kombineras till ett sammansatt drivsystem utifrån krav. Eller indirekt driven genom mekaniska transmissionsmekanismer såsom synkrona remmar, kugghjul och växlar. Drivsystemet har en kraftanordning och en transmissionsmekanism, som används för att implementera motsvarande åtgärder av mekanismen. Var och en av dessa tre typer av grundläggande drivsystem har sina egna egenskaper. Den nuvarande mainstreamen är det elektriska drivsystemet. På grund av låg tröghet används växelströms- och likströmsservomotorer med stort vridmoment och deras stödjande servodrivningar (växelströmsfrekvensomvandlare, likströmspulsbreddsmodulatorer) i stor utsträckning. Denna typ av system kräver ingen energiomvandling, är lätt att använda och har känslig kontroll. De flesta motorer kräver en delikat transmissionsmekanism: en reducering. Dess tänder använder en växelhastighetsomvandlare för att minska antalet reverserade varv av motorn till det erforderliga antalet reverserade varv och erhålla en större vridmomentanordning, och därigenom minska hastigheten och öka vridmomentet. När belastningen är stor ökas servomotorn blint. Effekten är mycket kostnadseffektiv och det utgående vridmomentet kan ökas genom en reducering inom ett lämpligt varvtalsområde. Servomotorer är benägna att utsättas för värme och lågfrekventa vibrationer när de arbetar vid låga frekvenser. Långsiktigt och repetitivt arbete bidrar inte till att säkerställa korrekt och tillförlitlig drift. Förekomsten av precisionsreduktionsmotorn gör att servomotorn kan arbeta med en lämplig hastighet, vilket stärker styvheten hos maskinkroppen och ger ett större vridmoment. Det finns två vanliga reducerare idag: harmonisk reducerare och RV-reducerare.
3.Kontrollsystem
Derobotstyrsystemär robotens hjärna och huvudfaktorn som bestämmer robotens funktioner och funktioner. Styrsystemet sänder kommandosignaler till drivsystemet och exekveringsmekanismen enligt inmatningsprogrammet och styr dem. Huvuduppgiften förindustrirobot kontrollteknik är att kontrollera omfattningen av aktiviteter, hållning och bana, och åtgärdstid förindustrirobots på arbetsplatsen. Den har egenskaperna för enkel programmering, funktion av mjukvarumeny, vänligt gränssnitt för interaktion mellan människa och dator, onlinedriftsanvisningar och bekväm användning. Styrsystemet är kärnan i roboten, och relevanta utländska företag är nära stängda för våra experiment. Under de senaste åren, med utvecklingen av mikroelektronikteknik, har mikroprocessorernas prestanda blivit högre och högre, och priset har blivit billigare och billigare. Nu har 32-bitars mikroprocessorer som kostar 1-2 US-dollar dykt upp på marknaden. Kostnadseffektiva mikroprocessorer har medfört nya utvecklingsmöjligheter för robotstyrenheter, vilket gör det möjligt att utveckla lågkostnadsrobotstyrningar med hög prestanda. För att systemet ska ha tillräcklig beräknings- och lagringskapacitet består robotkontroller nu mestadels av kraftfulla ARM-serier, DSP-serier, POWERPC-serier, Intel-serier och andra chips. Eftersom funktionerna och funktionerna hos befintliga chip för allmänt bruk inte fullt ut kan uppfylla vissa robotsystems krav vad gäller pris, funktionalitet, integration och gränssnitt, har detta gett upphov till efterfrågan på SoC (System on Chip)-teknik i robotsystem. Processorn är integrerad med de nödvändiga gränssnitten, vilket kan förenkla konstruktionen av systemets perifera kretsar, minska systemstorleken och minska kostnaderna. Till exempel integrerar Actel NEOS- eller ARM7-processorkärnor i sina FPGA-produkter för att bilda ett komplett SoC-system. När det gäller styrenheter för robotteknologi är dess forskning huvudsakligen koncentrerad till USA och Japan, och det finns mogna produkter, såsom amerikanska DELTATAU Company, Japans Pengli Co., Ltd., etc. Dess rörelsekontroller tar DSP-teknologi som sin kärna och antar en PC-baserad öppen struktur. 4. Sluteffektor Ändeffektorn är en komponent kopplad till manipulatorns sista led. Det används vanligtvis för att ta tag i föremål, ansluta till andra mekanismer och utföra nödvändiga uppgifter. Robottillverkare designar eller säljer i allmänhet inte sluteffektorer; i de flesta fall ger de bara en enkel gripare. Vanligtvis installeras ändeffektorn på robotens 6-axliga fläns för att utföra uppgifter i en given miljö, såsom svetsning, målning, limning och lastning och lossning av delar, vilket är uppgifter som kräver att robotar slutförs.
Översikt över servomotorer Servodrivrutin, även känd som "servokontroller" och "servoförstärkare", är en kontroller som används för att styra servomotorer. Dess funktion liknar den för en frekvensomformare på vanliga AC-motorer, och den är en del av servosystemet. Generellt styrs servomotorn genom tre metoder: position, hastighet och vridmoment för att uppnå högprecisionspositionering av transmissionssystemet.
1. Klassificering av servomotorer Den är indelad i två kategorier: DC- och AC-servomotorer.
AC servomotorer är vidare uppdelade i asynkrona servomotorer och synkrona servomotorer. För närvarande ersätter AC-system successivt DC-system. Jämfört med DC-system har AC-servomotorer fördelarna med hög tillförlitlighet, god värmeavledning, litet tröghetsmoment och förmågan att arbeta under högt tryck. Eftersom det inte finns några borstar och styrväxlar blir AC-servosystemet också ett borstlöst servosystem, och motorerna som används i det är asynkronmotorer av burtyp och synkronmotorer med permanentmagnet med borstlös struktur. 1) DC servomotorer är uppdelade i borstade och borstlösa motorer
①Borstade motorer har låg kostnad, enkel struktur, stort startmoment, brett hastighetsområde, enkel kontroll, kräver underhåll, men är lätta att underhålla (byta kolborstar), producerar elektromagnetiska störningar, har krav på användningsmiljön och används vanligtvis för kostnadskontroll Känsliga allmänna industriella och civila situationer;
②Borstlösa motorer är små i storlek och lätta i vikt, med stor effekt och snabb respons. De har hög hastighet och liten tröghet, stabilt vridmoment och mjuk rotation. Styrningen är komplex och intelligent. Den elektroniska kommuteringsmetoden är flexibel. Den kan kommutera med fyrkantsvåg eller sinusvåg. Motorn är underhållsfri och effektiv. Energibesparing, liten elektromagnetisk strålning, låg temperaturökning och lång livslängd, lämplig för olika miljöer.
2. Egenskaper hos olika typer av servomotorer
1) Fördelar och nackdelar med DC servomotor Fördelar: exakt hastighetskontroll, mycket hårda vridmoment och hastighetsegenskaper, enkel regleringsprincip, lätt att använda och billigt pris. Nackdelar: borstkommutering, hastighetsbegränsning, extra motstånd, generering av slitagepartiklar (ej lämplig för dammfria och explosiva miljöer)
2) Fördelar och nackdelar med AC servomotor Fördelar: bra hastighetskontrollegenskaper, mjuk kontroll i hela hastighetsområdet, nästan ingen svängning, hög verkningsgrad på mer än 90 %, mindre värmeutveckling, höghastighetskontroll, högprecisionslägeskontroll (beroende på kodarens noggrannhet), klassad arbetsområde Inom kan den uppnå konstant vridmoment, låg tröghet, lågt ljud, inget borstslitage och underhållsfritt (lämplig för dammfria och explosiva miljöer). Nackdelar: Styrningen är mer komplicerad, förarparametrarna måste justeras på plats och PID-parametrarna bestäms och fler anslutningar krävs. För närvarande använder vanliga servodrivningar digitala signalprocessorer (DSP) som kontrollkärna, vilket kan implementera relativt komplexa kontrollalgoritmer och uppnå digitalisering, nätverk och intelligens. Kraftenheter använder i allmänhet drivkretsar designade med intelligenta kraftmoduler (IPM) som kärna. IPM integrerar drivkretsen och har feldetekterings- och skyddskretsar som överspänning, överström, överhettning och underspänning. Programvara läggs också till i huvudkretsen. Startkrets för att minska inverkan av startprocessen på föraren. Kraftdrivenheten likriktar först den ingående trefaseffekten eller nätströmmen genom en trefas helbrygga likriktarkrets för att erhålla motsvarande likström. Den likriktade trefaseffekten eller nätspänningen omvandlas sedan till frekvens av en trefas sinusformad PWM-spänningsomvandlare för att driva en trefas permanent magnet synkron AC servomotor. Hela processen för drivenheten kan enkelt sägas vara AC-DC-AC-processen. Den topologiska huvudkretsen för likriktarenheten (AC-DC) är en trefas helbrygga okontrollerad likriktarkrets.
Sprängvy av harmonisk reducering Det tog japanska Nabtesco Company 6-7 år från det att de föreslog husbilsdesignen i början av 1980-talet till att man uppnådde ett betydande genombrott inom forskningen om husbilsreducerare 1986; och Nantong Zhenkang och Hengfengtai, som var de första att producera resultat i Kina, tillbringade också tid. 6-8 år. Betyder det att våra lokala företag inte har några möjligheter? Den goda nyheten är att kinesiska företag efter flera års utbyggnad äntligen har gjort några genombrott.
*Artikeln återges från Internet, kontakta oss för radering av intrång.
Posttid: 15 september 2023
