Прамысловы робатs шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай вытворчасці, напрыклад, у вытворчасці аўтамабіляў, электрапрыбораў, прадуктаў харчавання і г.д. Яны могуць замяніць паўтаральныя механічныя аперацыі і з'яўляюцца машынамі, якія абапіраюцца на ўласную магутнасць і магчымасці кіравання для выканання розных функцый. Яны могуць вытрымліваць каманды чалавека, а таксама працаваць у адпаведнасці з загадзя запраграмаванымі праграмамі. Цяпер мы пагаворым пра асноўныя кампанентыпрамысловы робатs.
1. Тэма
Асноўным механізмам з'яўляецца аснова машыны і прывадны механізм, які ўключае вялікую руку, перадплечча, запясце і кісць, якія ўтвараюць механічную сістэму з некалькімі ступенямі свабоды. Некаторыя робаты таксама маюць механізмы хады.Прамысловы робатsмаюць 6 ступеняў свабоды ці нават больш. Запясце звычайна мае ад 1 да 3 ступеней свабоды руху.
2. Сістэма прывада
Сістэма кіраванняпрамысловы робатsпадзяляецца на тры катэгорыі ў залежнасці ад крыніцы харчавання: гідраўлічныя, пнеўматычныя і электрычныя. Гэтыя тры тыпы таксама могуць быць аб'яднаны ў складовую прывадную сістэму ў залежнасці ад патрабаванняў. Або ўскосна прыводзіцца ў рух праз механічныя перадаткавыя механізмы, такія як сінхронныя рамяні, зубчастыя перадачы і шасцярні. Прывадная сістэма мае сілавую прыладу і перадаткавы механізм, якія выкарыстоўваюцца для рэалізацыі адпаведных дзеянняў механізму. Кожны з гэтых трох тыпаў асноўных прывадных сістэм мае свае характарыстыкі. У цяперашні час асноўнай з'яўляецца электрычная прывадная сістэма. Дзякуючы нізкай інерцыі шырока выкарыстоўваюцца серварухавікі пераменнага і пастаяннага току з вялікім крутоўным момантам і іх дапаможныя сервапрывады (пераўтваральнікі частаты пераменнага току, мадулятары шырыні імпульсаў пастаяннага току). Гэты тып сістэмы не патрабуе пераўтварэння энергіі, просты ў выкарыстанні і мае адчувальнае кіраванне. Большасць рухавікоў патрабуе далікатнага механізму перадачы: рэдуктара. Яго зубцы выкарыстоўваюць пераўтваральнік хуткасці для памяншэння колькасці зваротных кручэнняў рухавіка да неабходнай колькасці зваротных кручэнняў і атрымання большага крутоўнага моманту, тым самым зніжаючы хуткасць і павялічваючы крутоўны момант. Пры вялікай нагрузцы серварухавік плаўна павялічваецца, што вельмі эканамічна эфектыўна, а выхадны крутоўны момант можна павялічыць з дапамогай рэдуктара ў адпаведным дыяпазоне хуткасцей. Серварамухавікі схільныя да нагрэву і нізкачастотнай вібрацыі пры працы на нізкіх частотах. Працяглая і паўтаральная праца не спрыяе забеспячэнню дакладнай і надзейнай працы. Існаванне рухавіка з дакладным рэдуктарам дазваляе серварухавіку працаваць з адпаведнай хуткасцю, умацоўваючы калянасць корпуса машыны і выдаючы большы крутоўны момант. Сёння існуе два асноўныя рэдуктары: гарманічны рэдуктар і рэдуктар RV.
3. Сістэма кіравання
Гэтысістэма кіравання робатамз'яўляецца мозгам робата і асноўным фактарам, які вызначае функцыі і магчымасці робата. Сістэма кіравання пасылае камандныя сігналы ў сістэму кіравання і механізм выканання ў адпаведнасці з уваходнай праграмай і кіруе імі. Асноўная задачапрамысловы робат Тэхналогія кіравання заключаецца ў кантролі дыяпазону дзеянняў, паставы і траекторыі, а таксама часу дзеянняпрамысловы робату рабочай прасторы. Ён мае характарыстыкі простага праграмавання, кіравання праграмным меню, зручнага інтэрфейсу ўзаемадзеяння чалавека з кампутарам, падказак онлайн-аперацыі і зручнага выкарыстання. Сістэма кантролера з'яўляецца асновай робата, і адпаведныя замежныя кампаніі цесна зачыніліся для нашых эксперыментаў. У апошнія гады з развіццём мікраэлектронных тэхналогій прадукцыйнасць мікрапрацэсараў стала ўсё вышэйшай і вышэйшай, а кошт — усё таннейшым. Цяпер на рынку з'явіліся 32-бітныя мікрапрацэсары коштам 1-2 долары ЗША. Рэнтабельныя мікрапрацэсары адкрылі новыя магчымасці для развіцця кантролераў робатаў, дазваляючы ствараць недарагія і высокапрадукцыйныя кантролеры робатаў. Каб сістэма мела дастатковыя вылічальныя і сховішчавыя магчымасці, кантролеры робатаў цяпер у асноўным складаюцца з магутных мікрасхем серыі ARM, DSP, POWERPC, Intel і іншых. Паколькі функцыі і магчымасці існуючых універсальных мікрасхем не могуць цалкам задаволіць патрабаванні некаторых робататэхнічных сістэм з пункту гледжання цаны, функцыянальнасці, інтэграцыі і інтэрфейсаў, гэта выклікала попыт на тэхналогію SoC (сістэма на чыпе) у робататэхнічных сістэмах. Працэсар інтэграваны з неабходнымі інтэрфейсамі, што можа спрасціць праектаванне перыферыйных схем сістэмы, паменшыць памер сістэмы і знізіць выдаткі. Напрыклад, Actel інтэгруе працэсарныя ядры NEOS або ARM7 у свае прадукты FPGA, каб сфармаваць поўную сістэму SoC. Што тычыцца кантролераў робататэхнічных тэхналогій, то іх даследаванні ў асноўным сканцэнтраваны ў Злучаных Штатах і Японіі, і ёсць сталыя прадукты, такія як амерыканская кампанія DELTATAU, японская Pengli Co., Ltd. і г.д. Іх кантролер руху выкарыстоўвае тэхналогію DSP у якасці сваёй асновы і выкарыстоўвае адкрытую структуру на базе ПК. 4. Канцавы эфектар Канцавы эфектар — гэта кампанент, злучаны з апошнім суставам маніпулятара. Звычайна ён выкарыстоўваецца для захопу прадметаў, злучэння з іншымі механізмамі і выканання неабходных задач. Вытворцы робатаў звычайна не распрацоўваюць і не прадаюць канцавыя эфектары; у большасці выпадкаў яны прапануюць толькі просты захоп. Звычайна канцавы эфектар усталёўваецца на 6-восевым фланцы робата для выканання задач у дадзеным асяроддзі, такіх як зварка, афарбоўка, склейванне, а таксама загрузка і разгрузка дэталяў, якія з'яўляюцца задачамі, для выканання якіх патрабуюцца робаты.
Агляд серварухавікоў Серварухавік, таксама вядомы як «сервакантролер» і «серваўзмацняльнік», — гэта кантролер, які выкарыстоўваецца для кіравання серварухавікамі. Яго функцыя падобная да функцыі пераўтваральніка частаты ў звычайных рухавіках пераменнага току і з'яўляецца часткай сервасістэмы. Звычайна серварухавік кіруецца трыма спосабамі: становішчам, хуткасцю і крутоўным момантам, каб дасягнуць высокадакладнага пазіцыянавання сістэмы перадачы.
1. Класіфікацыя серварухавікоў Ён падзяляецца на дзве катэгорыі: серварухавікі пастаяннага і пераменнага току.
Серварухавікі пераменнага току далей падзяляюцца на асінхронныя і сінхронныя. У цяперашні час сістэмы пераменнага току паступова замяняюць сістэмы пастаяннага току. У параўнанні з сістэмамі пастаяннага току, серварухавікі пераменнага току маюць такія перавагі, як высокая надзейнасць, добрае цеплааддаванне, малы момант інэрцыі і здольнасць працаваць пад высокім ціскам. Паколькі ў іх няма шчотак і рулявых механізмаў, сервасістэма пераменнага току таксама з'яўляецца бесшчоткавай, і рухавікі, якія выкарыстоўваюцца ў ёй, - гэта асінхронныя рухавікі клетачнага тыпу і сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі з бесшчоткавай канструкцыяй. 1) Серварухавікі пастаяннага току падзяляюцца на шчоткавыя і бесшчоткавыя.
①Шчоткавыя рухавікі маюць нізкі кошт, простую канструкцыю, вялікі пускавы момант, шырокі дыяпазон хуткасцей, лёгкае кіраванне, патрабуюць тэхнічнага абслугоўвання, але простыя ў абслугоўванні (замена вугальных шчотак), ствараюць электрамагнітныя перашкоды, маюць патрабаванні да асяроддзя выкарыстання і звычайна выкарыстоўваюцца для кантролю выдаткаў у адчувальных агульнапрамысловай і грамадзянскай сітуацыях;
②Бесшчоткавыя рухавікі маюць невялікія памеры і вагу, вялікую магутнасць і хуткую рэакцыю. Яны маюць высокую хуткасць і малую інерцыю, стабільны крутоўны момант і плаўнае кручэнне. Кіраванне складанае і інтэлектуальнае. Электронны метад камутацыі гнуткі. Ён можа камутаваць з прастакутнай або сінусоіднай хваляй. Рухавік не патрабуе абслугоўвання і эфектыўны. Энергазберагальны, мае малое электрамагнітнае выпраменьванне, нізкае павышэнне тэмпературы і доўгі тэрмін службы, падыходзіць для розных умоў эксплуатацыі.
2. Характарыстыкі розных тыпаў серварухавікоў
1) Перавагі і недахопы серварухавіка пастаяннага току Перавагі: дакладнае кіраванне хуткасцю, вельмі жорсткія характарыстыкі крутоўнага моманту і хуткасці, просты прынцып кіравання, прастата выкарыстання і нізкая цана. Недахопы: камутацыя шчотак, абмежаванне хуткасці, дадатковы супраціў, утварэнне часціц зносу (не падыходзіць для асяроддзяў без пылу і выбуханебяспечных асяроддзяў)
2) Перавагі і недахопы серварухавіка пераменнага току Перавагі: добрыя характарыстыкі рэгулявання хуткасці, плаўнае кіраванне ва ўсім дыяпазоне хуткасцей, практычна адсутнасць ваганняў, высокі ККД больш за 90%, меншае нагрэўленне, кіраванне высокай хуткасцю, высокадакладнае кіраванне становішчам (у залежнасці ад дакладнасці энкодэра), намінальная рабочая вобласць. У межах гэтага можна дасягнуць пастаяннага крутоўнага моманту, нізкай інерцыі, нізкага ўзроўню шуму, адсутнасці зносу шчотак і адсутнасці неабходнасці абслугоўвання (падыходзіць для асяроддзяў без пылу і выбуху). Недахопы: кіраванне больш складанае, параметры драйвера трэба карэктаваць на месцы і вызначаць параметры ПІД-рэгулятара, а таксама патрабуецца больш падключэнняў. У цяперашні час у якасці ядра кіравання ў асноўных сервапрывадах выкарыстоўваюцца лічбавыя сігнальныя працэсары (DSP), якія могуць рэалізоўваць адносна складаныя алгарытмы кіравання і дасягаць лічбавізацыі, сеткавага стварэння і інтэлекту. У сілавых прыладах звычайна выкарыстоўваюцца схемы прывада, распрацаваныя з інтэлектуальнымі сілавымі модулямі (IPM) у якасці ядра. IPM інтэгруе схему прывада і мае схемы выяўлення і абароны ад няспраўнасцей, такіх як перанапружанне, перагрузка па току, перагрэў і паніжанае напружанне. У асноўную схему таксама дадаецца праграмнае забеспячэнне. Схема запуску памяншае ўплыў працэсу запуску на прывад. Спачатку блок сілавога прывада выпрамляе ўваходную трохфазную энергію або сеткавую энергію праз трохфазную схему поўнамаставога выпрамніка для атрымання адпаведнага пастаяннага току. Затым выпрамленая трохфазная энергія або сеткавая энергія пераўтвараецца ў частату трохфазным сінусаідальным ШІМ-інвертарам напружання для кіравання трохфазным сінусоидальным серварухавіком пераменнага току з пастаяннымі магнітамі. Увесь працэс блока сілавога прывада можна проста назваць працэсам AC-DC-AC. Асноўная тапалагічная схема выпрамніка (AC-DC) - гэта трохфазная схема поўнамаставога некіраванага выпрамніка.
Разгорнуты выгляд рэдуктара гармонік Японскай кампаніі Nabtesco спатрэбілася 6-7 гадоў з моманту прапановы канструкцыі аўтадома ў пачатку 1980-х гадоў да дасягнення істотнага прарыву ў даследаваннях рэдуктараў для аўтадомаў у 1986 годзе; і Nantong Zhenkang і Hengfengtai, якія першымі атрымалі вынікі ў Кітаі, таксама выдаткавалі час. 6-8 гадоў. Ці азначае гэта, што ў нашых мясцовых прадпрыемстваў няма магчымасцей? Добрая навіна заключаецца ў тым, што пасля некалькіх гадоў разгортвання кітайскія кампаніі нарэшце зрабілі некаторыя прарывы.
*Артыкул узяты з Інтэрнэту, калі ласка, звяжыцеся з намі для выдалення парушэнняў.
Час публікацыі: 15 верасня 2023 г.
