Robot industrials úsanse amplamente na fabricación industrial, como a fabricación de automóbiles, electrodomésticos, alimentos, etc. Poden substituír operacións mecánicas repetitivas e son máquinas que dependen da súa propia potencia e capacidades de control para realizar diversas funcións. Poden soportar comandos humanos e tamén poden funcionar segundo programas preprogramados. Agora falamos dos compoñentes principais básicos derobot industrials.
1. Asunto
A maquinaria principal é a base da máquina e o mecanismo de accionamento, incluíndo o brazo grande, o antebrazo, o pulso e a man, que constitúen un sistema mecánico de varios graos de liberdade. Algúns robots tamén teñen mecanismos para camiñar.Robot industrialsteñen 6 graos de liberdade ou incluso máis. O pulso xeralmente ten de 1 a 3 graos de liberdade de movemento.
2. Sistema de accionamento
O sistema de condución derobot industrialsdivídese en tres categorías segundo a fonte de enerxía: hidráulica, pneumática e eléctrica. Estes tres tipos tamén se poden combinar nun sistema de accionamento composto segundo os requisitos. Ou poden ser accionados indirectamente mediante mecanismos de transmisión mecánica como correas síncronas, trens de engrenaxes e engrenaxes. O sistema de accionamento ten un dispositivo de potencia e un mecanismo de transmisión, que se usan para implementar as accións correspondentes do mecanismo. Cada un destes tres tipos de sistemas de accionamento básicos ten as súas propias características. A corrente principal actual é o sistema de accionamento eléctrico. Debido á baixa inercia, os servomotores de CA e CC de gran par e os seus servoaccionamentos de apoio (convertidores de frecuencia de CA, moduladores de ancho de pulso de CC) son amplamente utilizados. Este tipo de sistema non require conversión de enerxía, é doado de usar e ten un control sensible. A maioría dos motores requiren un mecanismo de transmisión delicado: un redutor. Os seus dentes usan un convertidor de velocidade de engrenaxes para reducir o número de rotacións inversas do motor ao número requirido de rotacións inversas e obter un dispositivo de par maior, reducindo así a velocidade e aumentando o par. Cando a carga é grande, o servomotor aumenta cegamente. A potencia é moi rendible e o par de saída pódese aumentar mediante un redutor dentro dun rango de velocidade axeitado. Os servomotores son propensos á calor e ás vibracións de baixa frecuencia cando funcionan a baixas frecuencias. O traballo repetitivo e a longo prazo non é propicio para garantir un funcionamento preciso e fiable. A existencia do motor de redución de precisión permite que o servomotor funcione a unha velocidade axeitada, reforzando a rixidez do corpo da máquina e producindo un maior par. Hoxe en día hai dous redutores convencionais: o redutor harmónico e o redutor de RV.
3. Sistema de control
O/Asistema de control de robotsé o cerebro do robot e o factor principal que determina as funcións e funcións do robot. O sistema de control envía sinais de comando ao sistema de condución e ao mecanismo de execución segundo o programa de entrada e contrólaos. A tarefa principal derobot industrial A tecnoloxía de control consiste en controlar a gama de actividades, a postura e a traxectoria, e o tempo de acción derobot industrials no espazo de traballo. Ten as características de programación sinxela, funcionamento por menú de software, interface de interacción home-computadora amigable, avisos de funcionamento en liña e uso cómodo. O sistema de control é o núcleo do robot e as empresas estranxeiras relevantes están moi preto dos nosos experimentos. Nos últimos anos, co desenvolvemento da tecnoloxía microelectrónica, o rendemento dos microprocesadores foi cada vez maior e o prezo foi cada vez máis barato. Agora, apareceron no mercado microprocesadores de 32 bits que custan entre 1 e 2 dólares estadounidenses. Os microprocesadores rendibles trouxeron novas oportunidades de desenvolvemento aos controladores de robots, o que permitiu desenvolver controladores de robots de baixo custo e alto rendemento. Para que o sistema teña suficientes capacidades de computación e almacenamento, os controladores de robots están agora compostos principalmente por potentes chips da serie ARM, da serie DSP, da serie POWERPC, da serie Intel e outros. Dado que as funcións e funcións dos chips de propósito xeral existentes non poden cumprir plenamente os requisitos dalgúns sistemas robóticos en termos de prezo, funcionalidade, integración e interfaces, isto deu lugar á demanda de tecnoloxía SoC (System on Chip) nos sistemas robóticos. O procesador está integrado coas interfaces requiridas, o que pode simplificar o deseño dos circuítos periféricos do sistema, reducir o tamaño do sistema e reducir os custos. Por exemplo, Actel integra núcleos de procesador NEOS ou ARM7 nos seus produtos FPGA para formar un sistema SoC completo. En canto aos controladores de tecnoloxía robótica, a súa investigación concéntrase principalmente nos Estados Unidos e no Xapón, e hai produtos maduros, como a empresa estadounidense DELTATAU, a xaponesa Pengli Co., Ltd., etc. O seu controlador de movemento toma a tecnoloxía DSP como núcleo e adopta unha estrutura aberta baseada en PC. 4. Efector final O efector final é un compoñente conectado á última articulación do manipulador. Xeralmente úsase para agarrar obxectos, conectar con outros mecanismos e realizar as tarefas requiridas. Os fabricantes de robots xeralmente non deseñan nin venden efectores finais; na maioría dos casos, só proporcionan unha pinza simple. Normalmente, o efector final instálase na brida de 6 eixes do robot para completar tarefas nun ambiente determinado, como soldar, pintar, pegar e cargar e descargar pezas, que son tarefas que requiren que os robots realicen.
Visión xeral dos servomotores Un servomotor, tamén coñecido como "servocontrolador" e "servoamplificador", é un controlador que se usa para controlar os servomotores. A súa función é similar á dun convertidor de frecuencia nos motores de CA ordinarios e forma parte do sistema servo. Xeralmente, o servomotor contrólase mediante tres métodos: posición, velocidade e par para lograr un posicionamento de alta precisión do sistema de transmisión.
1. Clasificación dos servomotores Divídese en dúas categorías: servomotores de corrente continua e de corrente alterna.
Os servomotores de CA divídense á súa vez en servomotores asíncronos e servomotores síncronos. Na actualidade, os sistemas de CA están a substituír gradualmente os sistemas de CC. En comparación cos sistemas de CC, os servomotores de CA teñen as vantaxes dunha alta fiabilidade, unha boa disipación da calor, un pequeno momento de inercia e a capacidade de funcionar a alta presión. Debido a que non hai escobillas nin engrenaxes de dirección, o servosistema de CA tamén se converte nun servosistema sen escobillas, e os motores que se empregan nel son motores asíncronos de tipo gaiola e motores síncronos de imán permanente cunha estrutura sen escobillas. 1) Os servomotores de corrente continua divídense en motores con escobillas e sen escobillas
1.Os motores con escobillas teñen un baixo custo, unha estrutura simple, un gran par de arranque, unha ampla gama de velocidades, un control doado, requiren mantemento, pero son fáciles de manter (substitúen as escobillas de carbono), producen interferencias electromagnéticas, teñen requisitos sobre o ambiente de uso e adoitan usarse para o control de custos en situacións industriais e civís xerais sensibles;
2.Os motores sen escobillas son de tamaño pequeno e peso lixeiro, con gran potencia e resposta rápida. Teñen alta velocidade e pequena inercia, par estable e rotación suave. O control é complexo e intelixente. O método de conmutación electrónica é flexible. Pode conmutar con onda cadrada ou onda sinusoidal. O motor non require mantemento e é eficiente. Aforro de enerxía, pequena radiación electromagnética, baixo aumento de temperatura e longa vida útil, axeitados para diversos ambientes.
2. Características dos diferentes tipos de servomotores
1) Vantaxes e desvantaxes do servomotor de corrente continua Vantaxes: control preciso da velocidade, características de par e velocidade moi altas, principio de control sinxelo, fácil de usar e prezo económico. Desvantaxes: conmutación das escobillas, límite de velocidade, resistencia adicional, xeración de partículas de desgaste (non axeitado para ambientes libres de po e explosivos)
2) Vantaxes e desvantaxes do servomotor de CA Vantaxes: boas características de control de velocidade, control suave en todo o rango de velocidade, case sen oscilación, alta eficiencia de máis do 90 %, menos xeración de calor, control de alta velocidade, control de posición de alta precisión (dependendo da precisión do codificador), área de funcionamento nominal. Dentro, pode conseguir un par constante, baixa inercia, baixo ruído, sen desgaste das escobillas e sen mantemento (adecuado para ambientes libres de po e explosivos). Desvantaxes: o control é máis complicado, os parámetros do controlador deben axustarse in situ e os parámetros PID determínanse, e requírense máis conexións. Actualmente, os servomotores convencionais empregan procesadores de sinal dixital (DSP) como núcleo de control, que poden implementar algoritmos de control relativamente complexos e lograr dixitalización, creación de redes e intelixencia. Os dispositivos de potencia xeralmente empregan circuítos de accionamento deseñados con módulos de potencia intelixentes (IPM) como núcleo. O IPM integra o circuíto de accionamento e ten circuítos de detección e protección de fallos como sobretensión, sobrecorrente, sobrequecemento e subtensión. Tamén se engade software ao circuíto principal. Circuíto de arranque para reducir o impacto do proceso de arranque no controlador. A unidade de accionamento de potencia primeiro rectifica a potencia trifásica de entrada ou a alimentación da rede a través dun circuíto rectificador de ponte completa trifásico para obter a corrente continua correspondente. A potencia trifásica rectificada ou a alimentación da rede convértese entón en frecuencia mediante un inversor de tensión PWM sinusoidal trifásico para impulsar un servomotor de CA síncrono de imán permanente trifásico. Todo o proceso da unidade de accionamento de potencia pódese dicir simplemente que é o proceso CA-CC-CA. O circuíto topolóxico principal da unidade rectificadora (CA-CC) é un circuíto rectificador de ponte completa trifásico non controlado.
Vista detallada do redutor harmónico A empresa xaponesa Nabtesco tardou entre 6 e 7 anos desde que propuxo o deseño da autocaravana a principios da década de 1980 ata que conseguiu un avance substancial na investigación de redutores de autocaravanas en 1986; e Nantong Zhenkang e Hengfengtai, que foron as primeiras en producir resultados na China, tamén dedicaron un tempo de 6 a 8 anos. Significa isto que as nosas empresas locais non teñen oportunidades? A boa noticia é que, despois de varios anos de despregamento, as empresas chinesas finalmente lograron algúns avances.
*O artigo foi reproducido de Internet; póñase en contacto connosco para eliminar a infracción.
Data de publicación: 15 de setembro de 2023
