Ներածություն արդյունաբերական ռոբոտների գիտելիքներին

Արդյունաբերական ռոբոտs լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերական արտադրության մեջ, ինչպիսիք են՝ ավտոմեքենաների արտադրությունը, էլեկտրական սարքերը, սննդամթերքը և այլն: Նրանք կարող են փոխարինել կրկնվող մեխանիկական գործողություններին և մեքենաներ են, որոնք ապավինում են իրենց ուժին և վերահսկման հնարավորություններին՝ հասնելու տարբեր գործառույթների: Այն կարող է դիմակայել մարդու հրամանին և կարող է նաև գործել ըստ նախապես ծրագրված ծրագրերի: Այժմ մենք խոսում ենք հիմնական հիմնական բաղադրիչների մասինարդյունաբերական ռոբոտs.

1.Առարկա

Հիմնական մեքենան մեքենայի հիմքն է և գործարկող մեխանիզմը, ներառյալ մեծ ձեռքը, նախաբազուկը, դաստակը և ձեռքը, որոնք կազմում են ազատության բազմաստիճան մեխանիկական համակարգ: Որոշ ռոբոտներ ունեն նաև քայլելու մեխանիզմներ։Արդյունաբերական ռոբոտsունեն ազատության 6 աստիճան կամ նույնիսկ ավելին: Դաստակը ընդհանուր առմամբ ունի 1-ից 3 աստիճան շարժման ազատություն:

2. Շարժիչային համակարգ

-ի շարժիչ համակարգըարդյունաբերական ռոբոտsըստ էներգիայի աղբյուրի բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ հիդրավլիկ, օդաճնշական և էլեկտրական: Այս երեք տեսակները կարող են նաև միավորվել կոմպոզիտային շարժիչ համակարգի մեջ՝ հիմնված պահանջների վրա: Կամ անուղղակիորեն կառավարվում է մեխանիկական փոխանցման մեխանիզմների միջոցով, ինչպիսիք են համաժամանակյա գոտիները, փոխանցման գնացքները և շարժակներ: Շարժիչային համակարգն ունի ուժային սարք և փոխանցման մեխանիզմ, որոնք օգտագործվում են մեխանիզմի համապատասխան գործողություններն իրականացնելու համար։ Այս երեք տեսակի հիմնական շարժիչ համակարգերից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները: Ներկայիս հիմնական հոսքը էլեկտրական շարժիչ համակարգն է: Ցածր իներցիայի պատճառով լայնորեն օգտագործվում են մեծ ոլորող մոմենտ AC և DC սերվո շարժիչները և դրանց օժանդակ սերվո շարժիչները (AC հաճախականության փոխարկիչներ, DC իմպուլսի լայնության մոդուլատորներ): Այս տեսակի համակարգը չի պահանջում էներգիայի փոխակերպում, հեշտ է օգտագործել և ունի զգայուն կառավարում: Շարժիչների մեծ մասը պահանջում է փոխանցման նուրբ մեխանիզմ՝ ռեդուկտոր: Նրա ատամները օգտագործում են փոխանցումատուփի արագության փոխարկիչ՝ շարժիչի հակադարձ պտույտների քանակը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ քանակությամբ հակադարձ պտույտներ և ձեռք բերելու ավելի մեծ ոլորող մոմենտ սարք՝ դրանով իսկ նվազեցնելով արագությունը և մեծացնելով ոլորող մոմենտը: Երբ ծանրաբեռնվածությունը մեծ է, սերվո շարժիչը կուրորեն ավելանում է: Հզորությունը շատ ծախսարդյունավետ է, և ելքային ոլորող մոմենտը կարող է մեծացվել ռեդուկտորի միջոցով համապատասխան արագության միջակայքում: Սերվո շարժիչները հակված են ջերմության և ցածր հաճախականության թրթռումների, երբ աշխատում են ցածր հաճախականություններով: Երկարատև և կրկնվող աշխատանքը չի նպաստում ճշգրիտ և հուսալի շահագործման ապահովմանը: Ճշգրիտ կրճատման շարժիչի առկայությունը թույլ է տալիս սերվո շարժիչին աշխատել հարմար արագությամբ՝ ուժեղացնելով մեքենայի մարմնի կոշտությունը և ավելի մեծ ոլորող մոմենտ թողարկել: Այսօր գոյություն ունեն երկու հիմնական ռեդուկտորներ՝ ներդաշնակ ռեդուկտոր և RV ռեդուկտոր:

3.Կառավարման համակարգ

Այնռոբոտի կառավարման համակարգռոբոտի ուղեղն է և հիմնական գործոնը, որը որոշում է ռոբոտի գործառույթներն ու գործառույթները: Կառավարման համակարգը ըստ մուտքային ծրագրի հրամանի ազդանշաններ է ուղարկում շարժիչ համակարգին և կատարման մեխանիզմին և վերահսկում դրանք: -ի հիմնական խնդիրըարդյունաբերական ռոբոտ վերահսկման տեխնոլոգիան վերահսկում է գործողությունների շրջանակը, կեցվածքը և հետագիծը և գործողությունների ժամանակըարդյունաբերական ռոբոտs աշխատանքային տարածքում: Այն ունի պարզ ծրագրավորման, ծրագրային մենյուի շահագործման, մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության բարեկամական ինտերֆեյսի, առցանց գործողության հուշումների և հարմար օգտագործման առանձնահատկությունները: Կարգավորիչ համակարգը ռոբոտի առանցքն է, և համապատասխան արտասահմանյան ընկերությունները սերտորեն փակ են մեր փորձերի համար: Վերջին տարիներին միկրոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ միկրոպրոցեսորների աշխատանքը գնալով ավելի է բարձրացել, իսկ գինը՝ էժան ու էժան: Այժմ շուկայում հայտնվել են 1-2 ԱՄՆ դոլար արժողությամբ 32 բիթանոց միկրոպրոցեսորներ։ Ծախսերի արդյունավետ միկրոպրոցեսորները զարգացման նոր հնարավորություններ են ստեղծել ռոբոտի կարգավորիչների համար՝ հնարավոր դարձնելով զարգացնել էժան, բարձր արդյունավետությամբ ռոբոտ կարգավորիչներ: Համակարգը հաշվարկելու և պահեստավորման բավարար հնարավորություններ ունենալու համար ռոբոտ-կարգավորիչներն այժմ հիմնականում կազմված են հզոր ARM շարքից, DSP շարքից, POWERPC շարքից, Intel շարքից և այլ չիպերից:   Քանի որ գոյություն ունեցող ընդհանուր նշանակության չիպերի գործառույթներն ու գործառույթները չեն կարող լիովին բավարարել որոշ ռոբոտային համակարգերի պահանջները գնի, ֆունկցիոնալության, ինտեգրման և ինտերֆեյսների առումով, դա առաջացրել է SoC (System on Chip) տեխնոլոգիայի պահանջարկ ռոբոտային համակարգերում: Պրոցեսորը ինտեգրված է պահանջվող միջերեսներով, որոնք կարող են պարզեցնել համակարգի ծայրամասային սխեմաների դիզայնը, նվազեցնել համակարգի չափը և նվազեցնել ծախսերը: Օրինակ, Actel-ը ինտեգրում է NEOS կամ ARM7 պրոցեսորային միջուկները իր FPGA արտադրանքներում՝ ամբողջական SoC համակարգ ձևավորելու համար: Ինչ վերաբերում է ռոբոտների տեխնոլոգիայի կարգավորիչներին, ապա նրա հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացած են Միացյալ Նահանգներում և Ճապոնիայում, և կան հասուն արտադրանքներ, ինչպիսիք են ամերիկյան DELTATAU ընկերությունը, ճապոնական Pengli Co., Ltd. և այլն: Նրա շարժման կարգավորիչը որպես իր է ընդունում DSP տեխնոլոգիան: հիմնական և ընդունում է համակարգչի վրա հիմնված բաց կառուցվածք: 4. Վերջի էֆեկտոր Վերջնական էֆեկտորը բաղադրիչ է, որը կապված է մանիպուլյատորի վերջին հոդին: Այն սովորաբար օգտագործվում է առարկաներ բռնելու, այլ մեխանիզմների հետ կապվելու և պահանջվող առաջադրանքները կատարելու համար: Ռոբոտ արտադրողները հիմնականում չեն նախագծում կամ վաճառում վերջնական էֆեկտորներ. շատ դեպքերում նրանք ապահովում են միայն պարզ բռնիչ: Սովորաբար վերջնական էֆեկտորը տեղադրվում է ռոբոտի 6 առանցք եզրին, որպեսզի կատարի առաջադրանքները տվյալ միջավայրում, ինչպիսիք են եռակցումը, ներկումը, սոսնձումը և մասերի բեռնումն ու բեռնաթափումը, որոնք առաջադրանքներ են, որոնց կատարումը պահանջում է ռոբոտներ:

Սերվո շարժիչների ակնարկ Servo driver, որը նաև հայտնի է որպես «servo controller» և «servo amplifier», կարգավորիչ է, որն օգտագործվում է servo շարժիչները կառավարելու համար: Դրա գործառույթը նման է սովորական AC շարժիչների հաճախականության փոխարկիչին, և այն սերվո համակարգի մի մասն է: Ընդհանուր առմամբ, սերվո շարժիչը կառավարվում է երեք եղանակով` դիրք, արագություն և ոլորող մոմենտ` փոխանցման համակարգի բարձր ճշգրտության դիրքավորման հասնելու համար:

1. Սերվո շարժիչների դասակարգում Այն բաժանված է երկու կատեգորիայի՝ DC և AC servo շարժիչներ:

AC servo շարժիչները հետագայում բաժանվում են ասինխրոն սերվո շարժիչների և համաժամանակյա սերվո շարժիչների: Ներկայումս AC համակարգերը աստիճանաբար փոխարինում են DC համակարգերին: DC համակարգերի համեմատ, AC servo շարժիչներն ունեն բարձր հուսալիության, լավ ջերմության տարածման, իներցիայի փոքր պահի և բարձր ճնշման տակ աշխատելու ունակության առավելությունները: Քանի որ չկան խոզանակներ և ղեկային մեխանիզմներ, AC servo համակարգը նույնպես դառնում է առանց խոզանակի սերվո համակարգ, և դրանում օգտագործվող շարժիչներն են վանդակի տիպի ասինխրոն շարժիչներ և մշտական ​​մագնիսական համաժամանակյա շարժիչներ՝ առանց խոզանակի կառուցվածքով: 1) DC servo շարժիչները բաժանվում են խոզանակով և առանց խոզանակների շարժիչների

①Խոզանակով շարժիչներն ունեն ցածր գին, պարզ կառուցվածք, մեծ մեկնարկային ոլորող մոմենտ, արագության լայն տիրույթ, հեշտ կառավարում, պահանջում են սպասարկում, բայց հեշտ են պահպանվում (փոխարինում են ածխածնային խոզանակները), արտադրում են էլեկտրամագնիսական միջամտություն, ունեն օգտագործման միջավայրի պահանջներ և սովորաբար օգտագործվում են ծախսերի վերահսկում Զգայուն ընդհանուր արդյունաբերական և քաղաքացիական իրավիճակներ;

②Առանց խոզանակի շարժիչները փոքր չափսերով և թեթև են՝ մեծ թողունակությամբ և արագ արձագանքմամբ: Նրանք ունեն բարձր արագություն և փոքր իներցիա, կայուն ոլորող մոմենտ և հարթ պտույտ: Վերահսկումը բարդ է և խելացի: Էլեկտրոնային կոմուտացիայի մեթոդը ճկուն է: Այն կարող է փոխակերպվել քառակուսի ալիքով կամ սինուսային ալիքով: Շարժիչը չի պահանջում սպասարկում և արդյունավետ: Էներգախնայողություն, փոքր էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, ցածր ջերմաստիճանի բարձրացում և երկար կյանք, հարմար է տարբեր միջավայրերի համար:

2. Տարբեր տեսակի սերվո շարժիչների բնութագրերը

1) DC servo շարժիչի առավելություններն ու թերությունները Առավելությունները՝ ճշգրիտ արագության կառավարում, շատ կոշտ ոլորող մոմենտ և արագության բնութագրեր, պարզ կառավարման սկզբունք, հեշտ օգտագործման և էժան գին: Թերությունները. խոզանակի փոխարկում, արագության սահմանափակում, լրացուցիչ դիմադրություն, մաշվածության մասնիկների առաջացում (հարմար չէ փոշուց զերծ և պայթյունավտանգ միջավայրերի համար)

2) AC servo շարժիչի առավելություններն ու թերությունները Առավելությունները՝ արագության վերահսկման լավ բնութագրեր, սահուն կառավարում ամբողջ արագության տիրույթում, գրեթե ոչ մի տատանում, բարձր արդյունավետություն ավելի քան 90%, ավելի քիչ ջերմության արտադրություն, բարձր արագության կառավարում, բարձր ճշգրտության դիրքի կառավարում (կախված կոդավորիչի ճշգրտությունից), գնահատված Գործող տարածք Ներսում այն ​​կարող է հասնել մշտական ​​ոլորող մոմենտ, ցածր իներցիա, ցածր աղմուկ, վրձինների մաշվածություն և առանց սպասարկման (հարմար է փոշուց զերծ և պայթյունավտանգ միջավայրերի համար): Թերությունները. Կառավարումն ավելի բարդ է, վարորդի պարամետրերը պետք է կարգավորվեն տեղում և որոշվեն PID պարամետրերը, և ավելի շատ միացումներ են պահանջվում: Ներկայումս հիմնական սերվո կրիչներն օգտագործում են թվային ազդանշանի պրոցեսորներ (DSP) որպես կառավարման միջուկ, որը կարող է իրականացնել համեմատաբար բարդ կառավարման ալգորիթմներ և հասնել թվայնացման, ցանցի և հետախուզության: Էլեկտրաէներգիայի սարքերը սովորաբար օգտագործում են շարժիչի սխեմաներ, որոնք նախագծված են խելացի էներգիայի մոդուլներով (IPM) որպես միջուկ: IPM-ն ինտեգրում է շարժիչի միացումը և ունի անսարքությունների հայտնաբերման և պաշտպանության սխեմաներ, ինչպիսիք են գերլարումը, գերհոսանքը, գերտաքացումը և թերլարումը: Ծրագրային ապահովումը նույնպես ավելացվում է հիմնական սխեմայի մեջ: Սկսեք միացումը՝ նվազեցնելու գործարկման գործընթացի ազդեցությունը վարորդի վրա: Էլեկտրաէներգիայի շարժիչ միավորը նախ ուղղում է մուտքային եռաֆազ հզորությունը կամ ցանցի հզորությունը եռաֆազ լրիվ կամուրջ ուղղիչ շղթայի միջոցով՝ համապատասխան ուղղակի հոսանքը ստանալու համար: Ուղղված եռաֆազ հզորությունը կամ ցանցի հզորությունը այնուհետև փոխակերպվում է հաճախականության եռաֆազ սինուսոիդային PWM լարման ինվերտորի միջոցով՝ եռաֆազ մշտական ​​մագնիսով համաժամանակյա փոփոխական հոսանքի սերվո շարժիչը վարելու համար: Էլեկտրաէներգիայի շարժիչ միավորի ամբողջ գործընթացը կարելի է պարզապես ասել, որ դա AC-DC-AC գործընթացն է: Ուղղիչ միավորի (AC-DC) հիմնական տոպոլոգիական շղթան եռաֆազ լրիվ կամուրջ չկառավարվող ուղղիչ շղթա է:

Հարմոնիկ ռեդուկտորի պայթեցված տեսք Ճապոնական Nabtesco ընկերությանը 6-7 տարի պահանջվեց 1980-ականների սկզբին RV-ի դիզայնն առաջարկելուց մինչև 1986-ին RV կրճատիչների հետազոտության մեջ էական առաջընթացի հասնելու համար: և Նանտոն Չժենկանգը և Հենֆենթայը, որոնք առաջինն էին Չինաստանում արդյունք ցույց տվել, նույնպես ժամանակ ծախսեցին: 6-8 տարի. Այսինքն՝ մեր տեղական ձեռնարկությունները հնարավորություններ չունե՞ն։ Լավ նորությունն այն է, որ մի քանի տարվա տեղակայումից հետո չինական ընկերությունները վերջապես որոշակի առաջընթաց են գրանցել:

*Հոդվածը վերարտադրված է ինտերնետից, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ՝ խախտումը ջնջելու համար։