Introducció al coneixement de la robòtica industrial

robot industrials s'utilitzen àmpliament en la fabricació industrial, com ara la fabricació d'automòbils, electrodomèstics, aliments, etc. Poden substituir operacions mecàniques repetitives i són màquines que depenen de la seva pròpia potència i capacitats de control per aconseguir diverses funcions. Poden suportar ordres humanes i també poden funcionar segons programes preprogramats. Ara parlem dels components principals bàsics derobot industrials.

https://www.mavenlazer.com/high-precision-1000w-2000w-6-axis-robotic-automatic-fiber-laser-welding-machine-with-wire-feeder-product/

1. Assumpte

La maquinària principal és la base de la màquina i el mecanisme d'accionament, incloent-hi el braç gran, l'avantbraç, el canell i la mà, que constitueixen un sistema mecànic de diversos graus de llibertat. Alguns robots també tenen mecanismes per caminar.robot industrialstenen 6 graus de llibertat o fins i tot més. El canell generalment té d'1 a 3 graus de llibertat de moviment.

2. Sistema d'accionament

El sistema de conducció derobot industrialses divideix en tres categories segons la font d'energia: hidràulica, pneumàtica i elèctrica. Aquests tres tipus també es poden combinar en un sistema d'accionament compost segons els requisits. O accionats indirectament mitjançant mecanismes de transmissió mecànica com ara corretges síncrones, trens d'engranatges i engranatges. El sistema d'accionament té un dispositiu d'alimentació i un mecanisme de transmissió, que s'utilitzen per implementar les accions corresponents del mecanisme. Cadascun d'aquests tres tipus de sistemes d'accionament bàsics té les seves pròpies característiques. El corrent principal actual és el sistema d'accionament elèctric. A causa de la baixa inèrcia, els servomotors de CA i CC de gran parell i els seus servomotors de suport (convertidors de freqüència de CA, moduladors d'amplada d'impuls de CC) s'utilitzen àmpliament. Aquest tipus de sistema no requereix conversió d'energia, és fàcil d'utilitzar i té un control sensible. La majoria dels motors requereixen un mecanisme de transmissió delicat: un reductor. Les seves dents utilitzen un convertidor de velocitat d'engranatges per reduir el nombre de rotacions inverses del motor al nombre requerit de rotacions inverses i obtenir un dispositiu de parell més gran, reduint així la velocitat i augmentant el parell. Quan la càrrega és gran, el servomotor augmenta cegament. La potència és molt rendible i el parell de sortida es pot augmentar mitjançant un reductor dins d'un rang de velocitat adequat. Els servomotors són propensos a la calor i a les vibracions de baixa freqüència quan funcionen a baixes freqüències. El treball a llarg termini i repetitiu no és propici per garantir un funcionament precís i fiable. L'existència del motor de reducció de precisió permet que el servomotor funcioni a una velocitat adequada, reforçant la rigidesa del cos de la màquina i generant un parell més gran. Avui dia hi ha dos reductors principals: el reductor harmònic i el reductor de RV.

3. Sistema de control

Elsistema de control de robotsés el cervell del robot i el factor principal que determina les funcions i funcions del robot. El sistema de control envia senyals de comandament al sistema de conducció i al mecanisme d'execució segons el programa d'entrada i els controla. La tasca principal derobot industrial La tecnologia de control consisteix a controlar la gamma d'activitats, la postura i la trajectòria, i el temps d'acció derobot industrials a l'espai de treball. Té les característiques d'una programació senzilla, un funcionament de menú de programari, una interfície d'interacció humà-ordinador amigable, indicacions d'operació en línia i un ús convenient. El sistema de control és el nucli del robot, i les empreses estrangeres rellevants estan molt a prop dels nostres experiments. En els darrers anys, amb el desenvolupament de la tecnologia microelectrònica, el rendiment dels microprocessadors ha augmentat cada cop més, i el preu s'ha tornat cada cop més barat. Ara, han aparegut al mercat microprocessadors de 32 bits que costen entre 1 i 2 dòlars americans. Els microprocessadors rendibles han aportat noves oportunitats de desenvolupament als controladors de robots, cosa que ha permès desenvolupar controladors de robots de baix cost i alt rendiment. Per tal que el sistema tingui capacitats de càlcul i emmagatzematge suficients, els controladors de robots ara es componen principalment de potents sèries ARM, sèries DSP, sèries POWERPC, sèries Intel i altres xips.   Com que les funcions i funcions dels xips d'ús general existents no poden satisfer completament els requisits d'alguns sistemes robòtics pel que fa al preu, la funcionalitat, la integració i les interfícies, això ha donat lloc a la demanda de tecnologia SoC (System on Chip) en sistemes robòtics. El processador està integrat amb les interfícies necessàries, cosa que pot simplificar el disseny dels circuits perifèrics del sistema, reduir la mida del sistema i reduir els costos. Per exemple, Actel integra nuclis de processador NEOS o ARM7 als seus productes FPGA per formar un sistema SoC complet. Pel que fa als controladors de tecnologia robòtica, la seva recerca es concentra principalment als Estats Units i al Japó, i hi ha productes madurs, com ara l'empresa americana DELTATAU, la japonesa Pengli Co., Ltd., etc. El seu controlador de moviment pren la tecnologia DSP com a nucli i adopta una estructura oberta basada en PC. 4. Efector final L'efector final és un component connectat a l'última articulació del manipulador. Generalment s'utilitza per agafar objectes, connectar-se amb altres mecanismes i realitzar les tasques necessàries. Els fabricants de robots generalment no dissenyen ni venen efectors finals; en la majoria dels casos, només proporcionen una pinça simple. Normalment, l'efector final s'instal·la a la brida de 6 eixos del robot per completar tasques en un entorn determinat, com ara soldadura, pintura, encolat i càrrega i descàrrega de peces, que són tasques que requereixen robots per completar.

Visió general dels servomotors Un servomotor, també conegut com a "servocontrolador" i "servoamplificador", és un controlador que s'utilitza per controlar els servomotors. La seva funció és similar a la d'un convertidor de freqüència en els motors de corrent altern ordinaris i forma part del sistema servo. Generalment, el servomotor es controla mitjançant tres mètodes: posició, velocitat i parell per aconseguir un posicionament d'alta precisió del sistema de transmissió.

1. Classificació dels servomotors Es divideix en dues categories: servomotors de corrent continu i de corrent altern.

Els servomotors de corrent altern es divideixen encara més en servomotors asíncrons i servomotors síncrons. Actualment, els sistemes de corrent altern estan substituint gradualment els sistemes de corrent continu. En comparació amb els sistemes de corrent continu, els servomotors de corrent altern tenen els avantatges d'una alta fiabilitat, una bona dissipació de calor, un petit moment d'inèrcia i la capacitat de funcionar a alta pressió. Com que no hi ha escombretes ni engranatges de direcció, el servosistema de corrent altern també es converteix en un servosistema sense escombretes, i els motors que s'hi utilitzen són motors asíncrons de tipus gàbia i motors síncrons d'imants permanents amb una estructura sense escombretes. 1) Els servomotors de corrent continu es divideixen en motors amb raspalls i motors sense raspalls

1.Els motors amb raspalls tenen un cost baix, una estructura senzilla, un parell d'arrencada elevat, un ampli rang de velocitat, un control fàcil, requereixen manteniment, però són fàcils de mantenir (substitueixen les raspalls de carbó), produeixen interferències electromagnètiques, tenen requisits sobre l'entorn d'ús i s'utilitzen normalment per al control de costos en situacions industrials i civils generals sensibles;

2.Els motors sense escombretes són de mida petita i lleugers, amb una gran potència i una resposta ràpida. Tenen alta velocitat i petita inèrcia, parell estable i rotació suau. El control és complex i intel·ligent. El mètode de commutació electrònica és flexible. Pot commutar amb ona quadrada o ona sinusoidal. El motor no requereix manteniment i és eficient. Estalvi d'energia, petita radiació electromagnètica, baix augment de temperatura i llarga vida útil, adequat per a diversos entorns.

2. Característiques dels diferents tipus de servomotors

1) Avantatges i desavantatges del servomotor de corrent continu Avantatges: control de velocitat precís, característiques de parell i velocitat molt dures, principi de control simple, fàcil d'utilitzar i preu econòmic. Desavantatges: commutació de les escombretes, límit de velocitat, resistència addicional, generació de partícules de desgast (no apte per a entorns sense pols i explosius)

2) Avantatges i desavantatges del servomotor de corrent altern Avantatges: bones característiques de control de velocitat, control suau en tot el rang de velocitat, gairebé sense oscil·lació, alta eficiència de més del 90%, menys generació de calor, control d'alta velocitat, control de posició d'alta precisió (segons la precisió de l'encoder), àrea de funcionament nominal. Dins, pot aconseguir un parell constant, baixa inèrcia, baix soroll, sense desgast de les escombretes i sense manteniment (adequat per a entorns sense pols i explosius). Desavantatges: El control és més complicat, els paràmetres del controlador s'han d'ajustar in situ i els paràmetres PID es determinen, i calen més connexions. Actualment, els servomotors convencionals utilitzen processadors de senyal digital (DSP) com a nucli de control, que poden implementar algoritmes de control relativament complexos i aconseguir digitalització, creació de xarxes i intel·ligència. Els dispositius de potència generalment utilitzen circuits de control dissenyats amb mòduls de potència intel·ligents (IPM) com a nucli. L'IPM integra el circuit de control i té circuits de detecció i protecció de fallades com ara sobretensió, sobrecorrent, sobreescalfament i subtensió. També s'afegeix programari al circuit principal. Circuit d'inici per reduir l'impacte del procés d'inici en el controlador. La unitat de control de potència primer rectifica l'entrada de potència trifàsica o la xarxa elèctrica a través d'un circuit rectificador de pont complet trifàsic per obtenir el corrent continu corresponent. La potència trifàsica rectificada o la xarxa elèctrica es converteix a freqüència mitjançant un inversor de tensió PWM sinusoidal trifàsic per impulsar un servomotor de CA síncron de magnet permanent trifàsic. Tot el procés de la unitat de control de potència es pot dir simplement que és el procés AC-DC-AC. El circuit topològic principal de la unitat rectificadora (AC-DC) és un circuit rectificador de pont complet trifàsic no controlat.

Vista detallada del reductor harmònic L'empresa japonesa Nabtesco va trigar entre 6 i 7 anys des de proposar el disseny de l'autocaravana a principis dels anys vuitanta fins a aconseguir un avenç substancial en la investigació de reductors d'autocaravanes el 1986; i Nantong Zhenkang i Hengfengtai, que van ser les primeres a produir resultats a la Xina, també hi van dedicar 6 o 8 anys. Vol dir això que les nostres empreses locals no tenen oportunitats? La bona notícia és que després de diversos anys de desplegament, les empreses xineses finalment han fet alguns avenços.

*L'article s'ha reproduït d'Internet; poseu-vos en contacte amb nosaltres per eliminar la infracció.


Data de publicació: 15 de setembre de 2023