Endüstriyel robots otomobil imalatı, elektrikli aletler, gıda vb. gibi endüstriyel imalatlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Tekrarlanan mekanik işlemlerin yerini alabilen ve çeşitli işlevleri yerine getirmek için kendi gücüne ve kontrol yeteneklerine güvenen makinelerdir. İnsan komutasına dayanabilir ve önceden programlanmış programlara göre de çalışabilir. Şimdi temel ana bileşenlerden bahsediyoruz.endüstriyel robots.
1.Konu
Ana makine, çok serbestlik dereceli bir mekanik sistem oluşturan büyük kol, önkol, bilek ve el dahil olmak üzere makinenin tabanı ve çalıştırma mekanizmasıdır. Bazı robotların yürüme mekanizmaları da vardır.Endüstriyel robots6 serbestlik derecesine veya daha fazlasına sahiptir. Bileğin genellikle 1 ila 3 derecelik hareket serbestliği vardır.
2. Tahrik sistemi
Sürüş sistemiendüstriyel robotsGüç kaynağına göre üç kategoriye ayrılır: hidrolik, pnömatik ve elektrik. Bu üç tip, gereksinimlere göre kompozit bir tahrik sisteminde de birleştirilebilir. Veya senkron kayışlar, dişli takımları ve dişliler gibi mekanik aktarım mekanizmaları aracılığıyla dolaylı olarak tahrik edilir. Tahrik sistemi, mekanizmanın karşılık gelen eylemlerini uygulamak için kullanılan bir güç cihazına ve bir aktarma mekanizmasına sahiptir. Bu üç tip temel tahrik sisteminin her birinin kendine has özellikleri vardır. Mevcut ana akım elektrikli tahrik sistemidir. Düşük atalet nedeniyle, büyük torklu AC ve DC servo motorlar ve bunları destekleyen servo sürücüler (AC frekans dönüştürücüler, DC darbe genişliği modülatörleri) yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tip sistemler enerji dönüşümü gerektirmez, kullanımı kolaydır ve hassas kontrole sahiptir. Çoğu motor hassas bir aktarım mekanizması gerektirir: redüktör. Dişleri, motorun ters dönüş sayısını gerekli ters dönüş sayısına düşürmek ve daha büyük bir tork cihazı elde etmek için bir dişli hız dönüştürücüsü kullanır, böylece hızı azaltır ve torku artırır. Yük büyük olduğunda, servo motor körü körüne artırılır. Güç çok uygun maliyetlidir ve çıkış torku, uygun bir hız aralığında bir redüktör aracılığıyla artırılabilir. Servo motorlar düşük frekanslarda çalışırken ısınmaya ve düşük frekanslı titreşime eğilimlidir. Uzun süreli ve tekrarlayan çalışmalar, doğru ve güvenilir çalışmayı sağlamaya elverişli değildir. Hassas redüksiyon motorunun varlığı, servo motorun uygun bir hızda çalışmasına olanak tanıyarak makine gövdesinin sağlamlığını güçlendirir ve daha fazla tork üretir. Günümüzde iki ana akım redüktör vardır: harmonik redüktör ve RV redüktör.
3.Kontrol sistemi
robot kontrol sistemirobotun beynidir ve robotun fonksiyonlarını ve fonksiyonlarını belirleyen ana faktördür. Kontrol sistemi, giriş programına göre tahrik sistemine ve yürütme mekanizmasına komut sinyalleri gönderir ve bunları kontrol eder. Ana göreviendüstriyel robot Kontrol teknolojisi, aktivite aralığını, duruş ve yörüngeyi ve eylem süresini kontrol etmektir.endüstriyel robotçalışma alanında. Basit programlama, yazılım menü işlemi, kullanıcı dostu insan-bilgisayar etkileşimi arayüzü, çevrimiçi işlem istemleri ve rahat kullanım özelliklerine sahiptir. Kontrol sistemi robotun çekirdeğidir ve ilgili yabancı şirketler bizim deneylerimize yakından kapalıdır. Son yıllarda mikroelektronik teknolojisinin gelişmesiyle birlikte mikroişlemcilerin performansı giderek arttı ve fiyatı giderek ucuzladı. Artık piyasada 1-2 ABD doları tutarında 32 bit mikroişlemciler ortaya çıktı. Uygun maliyetli mikroişlemciler, robot kontrolörlerine yeni geliştirme fırsatları getirerek düşük maliyetli, yüksek performanslı robot kontrolörlerinin geliştirilmesini mümkün kıldı. Sistemin yeterli bilgi işlem ve depolama yeteneklerine sahip olabilmesi için robot kontrolörleri artık çoğunlukla güçlü ARM serisi, DSP serisi, POWERPC serisi, Intel serisi ve diğer çiplerden oluşuyor. Mevcut genel amaçlı çiplerin fonksiyon ve fonksiyonlarının fiyat, işlevsellik, entegrasyon ve arayüzler açısından bazı robot sistemlerinin gereksinimlerini tam olarak karşılayamaması, robot sistemlerinde SoC (System on Chip) teknolojisine olan talebi artırmıştır. İşlemci, sistem çevre devrelerinin tasarımını basitleştirebilen, sistem boyutunu azaltabilen ve maliyetleri azaltabilen gerekli arayüzlerle entegre edilmiştir. Örneğin Actel, eksiksiz bir SoC sistemi oluşturmak için NEOS veya ARM7 işlemci çekirdeklerini FPGA ürünlerine entegre ediyor. Robot teknolojisi kontrolörleri açısından, araştırması esas olarak Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'da yoğunlaşmıştır ve Amerikan DELTATAU Şirketi, Japonya'nın Pengli Co., Ltd. gibi olgun ürünleri vardır. Hareket kontrolörü, DSP teknolojisini temel olarak alır. çekirdek ve PC tabanlı açık bir yapıyı benimser. 4. Son efektör Uç efektör, manipülatörün son eklemine bağlanan bir bileşendir. Genellikle nesneleri yakalamak, diğer mekanizmalara bağlanmak ve gerekli görevleri gerçekleştirmek için kullanılır. Robot üreticileri genellikle uç efektörler tasarlamaz veya satmazlar; çoğu durumda yalnızca basit bir tutucu sağlarlar. Genellikle robotların tamamlamasını gerektiren kaynak, boyama, yapıştırma ve parça yükleme ve boşaltma gibi görevleri belirli bir ortamda tamamlamak için robotun 6 eksenli flanşına uç efektör takılır.
Servo motorlara genel bakış "Servo denetleyici" ve "servo amplifikatör" olarak da bilinen servo sürücü, servo motorları kontrol etmek için kullanılan bir denetleyicidir. İşlevi sıradan AC motorlardaki frekans dönüştürücününkine benzer ve servo sistemin bir parçasıdır. Genel olarak servo motor üç yöntemle kontrol edilir: iletim sisteminin yüksek hassasiyette konumlandırılmasını sağlamak için konum, hız ve tork.
1. Servo motorların sınıflandırılması İki kategoriye ayrılır: DC ve AC servo motorlar.
AC servo motorlar ayrıca asenkron servo motorlar ve senkron servo motorlar olarak ikiye ayrılır. Şu anda AC sistemler yavaş yavaş DC sistemlerin yerini alıyor. DC sistemlerle karşılaştırıldığında, AC servo motorlar yüksek güvenilirlik, iyi ısı dağılımı, küçük atalet momenti ve yüksek basınç altında çalışabilme gibi avantajlara sahiptir. Fırça ve direksiyon dişlileri bulunmadığı için AC servo sistemi de fırçasız servo sistem haline gelir ve içinde kullanılan motorlar fırçasız yapıya sahip kafes tipi asenkron motorlar ve sabit mıknatıslı senkron motorlardır. 1) DC servo motorlar fırçalı ve fırçasız motorlara ayrılır
①Fırçalı motorlar düşük maliyetlidir, basit yapıya sahiptir, büyük başlangıç torkuna sahiptir, geniş hız aralığına sahiptir, kolay kontrol edilir, bakım gerektirir, ancak bakımı kolaydır (karbon fırçaları değiştirin), elektromanyetik girişim üretir, kullanım ortamı gereksinimleri vardır ve genellikle maliyet kontrolü Hassas genel endüstriyel ve sivil durumlar;
②Fırçasız motorlar, büyük çıkış ve hızlı tepki verme özelliklerine sahip, boyut olarak küçük ve hafiftir. Yüksek hıza ve küçük atalete, kararlı torka ve düzgün dönüşe sahiptirler. Kontrol karmaşık ve akıllıdır. Elektronik komütasyon yöntemi esnektir. Kare dalga veya sinüs dalgası ile değişebilir. Motor bakım gerektirmez ve verimlidir. Enerji tasarrufu, küçük elektromanyetik radyasyon, düşük sıcaklık artışı ve uzun ömür, çeşitli ortamlara uygundur.
2. Farklı tipteki servo motorların özellikleri
1) DC servo motorun avantajları ve dezavantajları Avantajları: Hassas hız kontrolü, çok sert tork ve hız özellikleri, basit kontrol prensibi, kullanımı kolay ve ucuz fiyat. Dezavantajları: fırça değişimi, hız sınırı, ek direnç, aşınma parçacıklarının oluşması (tozsuz ve patlayıcı ortamlar için uygun değildir)
2) AC servo motorun avantajları ve dezavantajları Avantajları: iyi hız kontrol özellikleri, tüm hız aralığında düzgün kontrol, neredeyse hiç salınım, %90'ın üzerinde yüksek verimlilik, daha az ısı üretimi, yüksek hız kontrolü, yüksek hassasiyetli konum kontrolü (enkoder doğruluğuna bağlı olarak), nominal çalışma alanı İçerisinde sabit tork, düşük atalet, düşük gürültü, fırça aşınması yok ve bakım gerektirmez (tozsuz ve patlayıcı ortamlar için uygundur). Dezavantajları: Kontrolü daha karmaşıktır, sürücü parametrelerinin yerinde ayarlanması gerekir ve PID parametreleri belirlenir ve daha fazla bağlantı gerekir. Şu anda ana akım servo sürücüler, kontrol çekirdeği olarak nispeten karmaşık kontrol algoritmaları uygulayabilen ve dijitalleştirme, ağ oluşturma ve zeka elde edebilen dijital sinyal işlemcilerini (DSP) kullanıyor. Güç cihazları genellikle çekirdek olarak akıllı güç modülleri (IPM) ile tasarlanmış sürücü devrelerini kullanır. IPM, sürücü devresini entegre eder ve aşırı gerilim, aşırı akım, aşırı ısınma ve düşük gerilim gibi arıza tespit ve koruma devrelerine sahiptir. Ana devreye yazılım da eklenir. Başlatma işleminin sürücü üzerindeki etkisini azaltmak için devreyi başlatın. Güç tahrik ünitesi, karşılık gelen doğru akımı elde etmek için ilk önce üç fazlı tam köprü doğrultucu devre yoluyla giriş üç fazlı gücü veya şebeke gücünü düzeltir. Düzeltilmiş üç fazlı güç veya şebeke gücü daha sonra üç fazlı sabit mıknatıslı senkron AC servo motoru sürmek için üç fazlı sinüzoidal PWM voltaj invertörü tarafından frekansa dönüştürülür. Güç tahrik ünitesinin tüm sürecinin basitçe AC-DC-AC süreci olduğu söylenebilir. Doğrultucu ünitesinin (AC-DC) ana topolojik devresi, üç fazlı tam köprü kontrolsüz doğrultucu devresidir.
Harmonik redüktörün patlatılmış görünümü Japon Nabtesco Şirketinin 1980'lerin başında RV tasarımını önermesinden 1986'da RV redüktör araştırmasında önemli bir atılım elde etmesine kadar 6-7 yıl geçti; Çin'de ilk sonuç veren Nantong Zhenkang ve Hengfengtai de vakit geçirdi. 6-8 yıl. Bu, yerel işletmelerimizin hiçbir fırsatının olmadığı anlamına mı geliyor? İyi haber şu ki, birkaç yıllık uygulamanın ardından Çinli şirketler nihayet bazı atılımlar gerçekleştirdi.
*Makale internetten kopyalanmıştır, ihlalin silinmesi için lütfen bizimle iletişime geçin.
Gönderim zamanı: 15 Eylül 2023
