Өнеркәсіптік роботs автомобиль жасау, электр аспаптары, тамақ және т.б. сияқты өнеркәсіптік өндірісте кеңінен қолданылады. Олар қайталанатын механикалық операцияларды алмастыра алады және әртүрлі функцияларға қол жеткізу үшін өздерінің күштері мен басқару мүмкіндіктеріне сүйенетін машиналар болып табылады. Ол адамның бұйрығына төтеп бере алады және алдын ала бағдарламаланған бағдарламаларға сәйкес жұмыс істей алады. Енді біз негізгі негізгі компоненттер туралы сөйлесемізөнеркәсіптік роботs.
1.Тақырып
Негізгі механизм - бұл көп дәрежелі еркіндік механикалық жүйені құрайтын үлкен қолды, білекті, білек пен қолды қоса алғанда, машина негізі және іске қосу механизмі. Кейбір роботтардың жүру механизмдері де бар.Өнеркәсіптік роботs6 немесе одан да көп еркіндік дәрежесі бар. Білезік әдетте 1-3 дәрежелі қозғалыс еркіндігіне ие.
2. Жетек жүйесі
Қозғалыс жүйесіөнеркәсіптік роботsқуат көзіне қарай үш категорияға бөлінеді: гидравликалық, пневматикалық және электрлік. Бұл үш түрді талаптарға негізделген композиттік жетек жүйесіне біріктіруге болады. Немесе синхронды белдіктер, редукторлар және берілістер сияқты механикалық беріліс механизмдері арқылы жанама түрде қозғалады. Жетек жүйесінде механизмнің сәйкес әрекеттерін жүзеге асыру үшін қолданылатын қуат құрылғысы және беріліс механизмі бар. Негізгі жетек жүйелерінің осы үш түрінің әрқайсысының өзіндік сипаттамалары бар. Қазіргі негізгі ағым - электр жетек жүйесі. Төмен инерцияға байланысты үлкен моментті айнымалы және тұрақты сервоқозғалтқыштар және олардың тірек сервожетектері (айнымалы ток жиілігін түрлендіргіштер, тұрақты ток импульсінің ен модуляторлары) кеңінен қолданылады. Жүйенің бұл түрі энергияны түрлендіруді қажет етпейді, пайдалану оңай және сезімтал басқаруға ие. Көптеген қозғалтқыштар нәзік беріліс механизмін қажет етеді: редуктор. Оның тістері қозғалтқыштың кері айналу санын қажетті кері айналу санына дейін азайту және үлкен айналу моментінің құрылғысын алу үшін беріліс жылдамдығының түрлендіргішін пайдаланады, осылайша жылдамдықты азайтады және айналдыру моментін арттырады. Жүктеме үлкен болған кезде сервомотор көзсіз артады Қуат өте үнемді және шығыс моментін қолайлы жылдамдық диапазонында редуктор арқылы арттыруға болады. Сервоқозғалтқыштар төмен жиілікте жұмыс істегенде қызуға және төмен жиілікті дірілге бейім. Ұзақ мерзімді және қайталанатын жұмыс дәл және сенімді жұмысты қамтамасыз ету үшін қолайлы емес. Дәл редукция қозғалтқышының болуы сервоқозғалтқышқа қолайлы жылдамдықпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, машина корпусының қаттылығын күшейтеді және үлкен момент шығарады. Бүгінгі таңда екі негізгі редуктор бар: гармоникалық редуктор және RV редуктор.
3. Басқару жүйесі
Theроботты басқару жүйесіроботтың миы және роботтың функциялары мен функцияларын анықтайтын негізгі фактор болып табылады. Басқару жүйесі енгізу бағдарламасына сәйкес басқару жүйесіне және орындау механизміне командалық сигналдарды жібереді және оларды басқарады. негізгі міндетіөнеркәсіптік робот бақылау технологиясы іс-әрекет ауқымын, қалпы мен траекториясын және әрекет ету уақытын бақылау болып табыладыөнеркәсіптік роботжұмыс кеңістігінде. Ол қарапайым бағдарламалау, бағдарламалық құрал мәзірінің жұмысы, адам мен компьютер арасындағы достық интерфейс, желіде жұмыс істеуге шақыру және ыңғайлы пайдалану сипаттамаларына ие. Контроллер жүйесі роботтың өзегі болып табылады және тиісті шетелдік компаниялар біздің эксперименттерімізге тығыз жабық. Соңғы жылдары микроэлектроника технологиясының дамуымен микропроцессорлардың өнімділігі жоғарылап, бағасы да арзандады. Қазір нарықта құны 1-2 АҚШ долларын құрайтын 32 разрядты микропроцессорлар пайда болды. Үнемді микропроцессорлар робот контроллерлеріне жаңа даму мүмкіндіктерін әкелді, бұл арзан, жоғары өнімді робот контроллерін жасауға мүмкіндік берді. Жүйенің жеткілікті есептеу және сақтау мүмкіндіктеріне ие болу үшін робот контроллерлері қазір негізінен қуатты ARM серияларынан, DSP серияларынан, POWERPC серияларынан, Intel серияларынан және басқа чиптерден тұрады. Қолданыстағы жалпы мақсаттағы чиптердің функциялары мен функциялары баға, функционалдылық, интеграция және интерфейстер тұрғысынан кейбір робот жүйелерінің талаптарына толық жауап бере алмайтындықтан, бұл робот жүйелеріндегі SoC (System on Chip) технологиясына сұранысты тудырды. Процессор қажетті интерфейстермен біріктірілген, ол жүйелік перифериялық схемаларды жобалауды жеңілдетеді, жүйе өлшемін азайтады және шығындарды азайтады. Мысалы, Actel толық SoC жүйесін құру үшін NEOS немесе ARM7 процессор ядроларын өзінің FPGA өнімдеріне біріктіреді. Робот технологиясының контроллерлері тұрғысынан оның зерттеулері негізінен АҚШ пен Жапонияда шоғырланған және жетілген өнімдер бар, мысалы, американдық DELTATAU компаниясы, жапондық Pengli Co., Ltd. және т.б. Оның қозғалыс контроллері DSP технологиясын өзінің ретінде қабылдайды. негізгі және ДК негізіндегі ашық құрылымды қабылдайды. 4. Соңғы эффектор Соңғы эффектор – манипулятордың соңғы буынына қосылған құрамдас бөлік. Ол әдетте объектілерді ұстау, басқа механизмдермен қосылу және қажетті тапсырмаларды орындау үшін қолданылады. Робот өндірушілер әдетте соңғы эффекторларды әзірлемейді немесе сатпайды; көп жағдайда олар тек қарапайым ұстағышты қамтамасыз етеді. Әдетте соңғы эффектор роботтардың орындауын талап ететін дәнекерлеу, бояу, желімдеу және бөлшектерді тиеу және түсіру сияқты берілген ортадағы тапсырмаларды орындау үшін роботтың 6 осьті фланеціне орнатылады.
Сервоқозғалтқыштарға шолу Серво драйвері, сондай-ақ «серво контроллер» және «серво күшейткіш» ретінде белгілі, сервоқозғалтқыштарды басқару үшін пайдаланылатын контроллер. Оның қызметі кәдімгі айнымалы ток қозғалтқыштарындағы жиілік түрлендіргішіне ұқсас және ол сервожүйенің бөлігі болып табылады. Әдетте, сервоқозғалтқыш үш әдіс арқылы басқарылады: позиция, жылдамдық және беріліс жүйесінің жоғары дәлдіктегі орналасуына қол жеткізу үшін айналу моменті.
1. Сервоқозғалтқыштардың классификациясы Ол екі санатқа бөлінеді: тұрақты және айнымалы ток сервоқозғалтқыштары.
Айнымалы ток сервоқозғалтқыштары одан әрі асинхронды сервоқозғалтқыштарға және синхронды сервоқозғалтқыштарға бөлінеді. Қазіргі уақытта айнымалы ток жүйелері тұрақты ток жүйелерін біртіндеп алмастыруда. Тұрақты ток жүйелерімен салыстырғанда айнымалы ток сервоқозғалтқыштары жоғары сенімділік, жақсы жылуды тарату, аз инерция моменті және жоғары қысымда жұмыс істеу мүмкіндігі сияқты артықшылықтарға ие. Шөткелер мен рульдік берілістер болмағандықтан, айнымалы ток серво жүйесі де қылшықсыз сервожүйеге айналады және онда қолданылатын қозғалтқыштар торлы типті асинхронды қозғалтқыштар және қылшықсыз құрылымы бар тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар болып табылады. 1) Тұрақты ток сервоқозғалтқыштары қылшықты және щеткасыз қозғалтқыштарға бөлінеді
①Қылқалам қозғалтқыштары төмен құны, қарапайым құрылымы, үлкен іске қосу моменті, кең жылдамдық диапазоны, оңай басқару, техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, бірақ техникалық қызмет көрсету оңай (көміртекті щеткаларды ауыстырыңыз), электромагниттік кедергі тудырады, пайдалану ортасына талаптары бар және әдетте шығындарды бақылау Сезімтал жалпы өндірістік және азаматтық жағдайлар;
②Қылқаламсыз қозғалтқыштар шағын өлшемді және жеңіл салмақты, үлкен өнімділікпен және жылдам жауап берумен ерекшеленеді. Оларда жоғары жылдамдық пен шағын инерция, тұрақты момент және тегіс айналу бар. Басқару күрделі және ақылды. Электрондық коммутация әдісі икемді. Ол шаршы толқынмен немесе синустық толқынмен ауыса алады. Мотор техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді және тиімді. Энергияны үнемдеу, шағын электромагниттік сәулелену, төмен температураның жоғарылауы және ұзақ өмір сүру, әртүрлі орталарға жарамды.
2. Сервоқозғалтқыштардың әртүрлі типтерінің сипаттамалары
1) Тұрақты ток сервоқозғалтқышының артықшылықтары мен кемшіліктері Артықшылықтары: жылдамдықты дәл реттеу, өте қатты айналу моменті мен жылдамдық сипаттамалары, қарапайым басқару принципі, пайдалану оңай және арзан баға. Кемшіліктері: щетканың ауысуы, жылдамдық шегі, қосымша қарсылық, тозу бөлшектерінің пайда болуы (шаңсыз және жарылғыш орта үшін жарамсыз)
2) Айнымалы ток сервоқозғалтқышының артықшылықтары мен кемшіліктері Артықшылықтары: жылдамдықты басқарудың жақсы сипаттамалары, жылдамдықтың барлық диапазонында біркелкі басқару, дерлік тербеліс жоқ, жоғары тиімділік 90% -дан жоғары, жылуды азайту, жоғары жылдамдықты басқару, жоғары дәлдіктегі позицияны басқару (кодер дәлдігіне байланысты), номиналды жұмыс аймағы Оның ішінде ол тұрақты айналу моментіне, төмен инерцияға, төмен шуылға, щетканың тозуына және техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейтініне қол жеткізе алады (шаңсыз және жарылғыш орталар үшін жарамды). Кемшіліктері: Басқару күрделірек, драйвер параметрлерін орнында реттеу және PID параметрлерін анықтау қажет және көбірек қосылымдар қажет. Қазіргі уақытта негізгі серво дискілер салыстырмалы түрде күрделі басқару алгоритмдерін жүзеге асыра алатын және цифрландыруға, желіге және интеллектке қол жеткізе алатын басқару ядросы ретінде сандық сигнал процессорларын (DSP) пайдаланады. Қуат құрылғылары әдетте ядро ретінде интеллектуалды қуат модульдерімен (IPM) жасалған жетек тізбектерін пайдаланады. IPM жетек тізбегін біріктіреді және артық кернеу, артық ток, қызып кету және төмен кернеу сияқты ақауларды анықтау және қорғау схемалары бар. Бағдарламалық қамтамасыз ету де негізгі схемаға қосылады. Іске қосу процесінің драйверге әсерін азайту үшін іске қосу схемасы. Қуат жетек блогы сәйкес тұрақты токты алу үшін алдымен кіріс үш фазалы қуатты немесе желілік қуатты үш фазалы толық көпір түзеткіш тізбегі арқылы түзетеді. Түзетілген үш фазалы қуат немесе желілік қуат үш фазалы тұрақты магнитті синхронды айнымалы ток сервоқозғалтқышын басқару үшін үш фазалы синусоидальды PWM кернеу түрлендіргіші арқылы жиілікке түрлендіріледі. Қуат жетек бөлігінің бүкіл процесін AC-DC-AC процесі деп айтуға болады. Түзеткіш қондырғының (AC-DC) негізгі топологиялық тізбегі үш фазалы толық көпірлі басқарылмайтын түзеткіш сұлба болып табылады.
Гармоникалық редуктордың жарылған көрінісі Жапондық Nabtesco компаниясына 1980 жылдардың басында RV дизайнын ұсынғаннан 1986 жылы RV редукторын зерттеуде елеулі серпіліске қол жеткізуге 6-7 жыл қажет болды; Қытайда бірінші болып нәтиже көрсеткен Нантонг Чжэнкан мен Хэнфэнтай да уақыт өткізді. 6-8 жас. Бұл біздің жергілікті кәсіпорындардың мүмкіндігі жоқ дегенді білдіре ме? Жақсы жаңалық мынада, бірнеше жыл орналастырудан кейін қытайлық компаниялар ақыры біраз жетістіктерге жетті.
*Мақала интернеттен көшірілген, бұзушылықты жою үшін бізге хабарласыңыз.
Жіберу уақыты: 15 қыркүйек 2023 ж
