Արդյունաբերական ռոբոտների ներածություն

Արդյունաբերական ռոբոտs լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերական արտադրության մեջ, ինչպիսիք են ավտոմեքենաների արտադրությունը, էլեկտրական սարքերի արտադրությունը, սնունդը և այլն: Դրանք կարող են փոխարինել կրկնվող մեխանիկական գործողությունները և մեքենաներ են, որոնք ապավինում են իրենց սեփական հզորությանը և կառավարման հնարավորություններին՝ տարբեր գործառույթներ իրականացնելու համար: Այն կարող է դիմակայել մարդու հրամանին և կարող է նաև աշխատել նախապես ծրագրավորված ծրագրերի համաձայն: Այժմ խոսենք հիմնական հիմնական բաղադրիչների մասին:արդյունաբերական ռոբոտs.

1.Թեմա

Հիմնական մեխանիզմը մեքենայի հիմքն է և գործողության մեխանիզմը, որը ներառում է մեծ թևը, նախաբազուկը, դաստակը և ձեռքը, որոնք կազմում են բազմաստիճան ազատության մեխանիկական համակարգ: Որոշ ռոբոտներ ունեն նաև քայլելու մեխանիզմներ:Արդյունաբերական ռոբոտsունեն 6 կամ ավելի աստիճան ազատություն։ Դաստակը սովորաբար ունի 1-ից 3 աստիճան շարժման ազատություն։

2. Շարժիչի համակարգ

Վարորդական համակարգը՝արդյունաբերական ռոբոտsԸստ էներգիայի աղբյուրի՝ այն բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ հիդրավլիկ, պնևմատիկ և էլեկտրական: Այս երեք տեսակները կարող են նաև համակցվել կոմպոզիտային փոխանցման համակարգի մեջ՝ պահանջներից ելնելով: Կամ անուղղակիորեն շարժվել մեխանիկական փոխանցման մեխանիզմների միջոցով, ինչպիսիք են սինխրոն գոտիները, ատամնանիվային շղթաները և ատամնանիվները: Փոխանցման համակարգը ունի հզորության սարք և փոխանցման մեխանիզմ, որոնք օգտագործվում են մեխանիզմի համապատասխան գործողությունները իրականացնելու համար: Այս երեք տեսակի հիմնական փոխանցման համակարգերից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները: Ներկայիս հիմնականը էլեկտրական փոխանցման համակարգն է: Ցածր իներցիայի շնորհիվ լայնորեն օգտագործվում են մեծ պտտող մոմենտ ունեցող AC և DC սերվոշարժիչները և դրանց օժանդակ սերվոշարժիչները (AC հաճախականության փոխարկիչներ, DC իմպուլսի լայնության մոդուլյատորներ): Այս տեսակի համակարգը չի պահանջում էներգիայի փոխակերպում, հեշտ է օգտագործել և ունի զգայուն կառավարում: Շարժիչների մեծ մասը պահանջում է նուրբ փոխանցման մեխանիզմ՝ ռեդուկտոր: Դրա ատամները օգտագործում են փոխանցման արագության փոխարկիչ՝ շարժիչի հակադարձ պտույտների քանակը անհրաժեշտ քանակությամբ հակադարձ պտույտներ ստանալու և ավելի մեծ պտտող մոմենտ ստանալու համար, դրանով իսկ նվազեցնելով արագությունը և մեծացնելով պտտող մոմենտը: Երբ բեռը մեծ է, սերվոշարժիչը կուրորեն մեծանում է: Հզորությունը շատ մատչելի է, և ելքային պտտող մոմենտը կարող է մեծացվել ռեդուկտորի միջոցով՝ համապատասխան արագության միջակայքում: Սերվոշարժիչները հակված են ջերմության և ցածր հաճախականության թրթռումների, երբ աշխատում են ցածր հաճախականություններում: Երկարատև և կրկնվող աշխատանքը չի նպաստում ճշգրիտ և հուսալի աշխատանքի ապահովմանը: Ճշգրիտ ռեդուկտորի առկայությունը թույլ է տալիս սերվոշարժիչին աշխատել համապատասխան արագությամբ՝ ամրապնդելով մեքենայի կորպուսի կոշտությունը և արտադրելով ավելի մեծ պտտող մոմենտ: Այսօր կան երկու հիմնական ռեդուկտորներ՝ հարմոնիկ ռեդուկտոր և RV ռեդուկտոր:

3. Կառավարման համակարգ

Theռոբոտի կառավարման համակարգռոբոտի ուղեղն է և հիմնական գործոնը, որը որոշում է ռոբոտի գործառույթներն ու գործառույթները: Կառավարման համակարգը հրամանային ազդանշաններ է ուղարկում շարժիչ համակարգին և կատարողական մեխանիզմին՝ մուտքային ծրագրի համաձայն, և կառավարում է դրանք: Հիմնական խնդիրըարդյունաբերական ռոբոտ Վերահսկողության տեխնոլոգիան գործողությունների շրջանակը, դիրքը և հետագիծը, ինչպես նաև գործողության ժամանակը վերահսկելն է։արդյունաբերական ռոբոտաշխատանքային տարածքում։ Այն ունի պարզ ծրագրավորման, ծրագրային մենյուի կառավարման, մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության բարեկամական ինտերֆեյսի, առցանց շահագործման հուշումների և հարմար օգտագործման բնութագրեր։ Կառավարման համակարգը ռոբոտի միջուկն է, և համապատասխան արտասահմանյան ընկերությունները սերտորեն կապված են մեր փորձերի հետ։ Վերջին տարիներին, միկրոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, միկրոպրոցեսորների արտադրողականությունը դարձել է ավելի ու ավելի բարձր, իսկ գինը՝ ավելի ու ավելի էժան։ Այժմ շուկայում հայտնվել են 1-2 ԱՄՆ դոլար արժողությամբ 32-բիթանոց միկրոպրոցեսորներ։ Արդյունավետ միկրոպրոցեսորները ռոբոտների կառավարիչներին նոր զարգացման հնարավորություններ են ընձեռել, ինչը հնարավորություն է տվել մշակել ցածր գնով, բարձր արդյունավետությամբ ռոբոտների կառավարիչներ։ Որպեսզի համակարգը ունենա բավարար հաշվողական և պահեստավորման հնարավորություններ, ռոբոտների կառավարիչներն այժմ հիմնականում բաղկացած են հզոր ARM շարքերից, DSP շարքերից, POWERPC շարքերից, Intel շարքերից 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, սա առաջացրել է ռոբոտային համակարգերում SoC (System on Chip) տեխնոլոգիայի պահանջարկը: Պրոցեսորը ինտեգրված է անհրաժեշտ ինտերֆեյսների հետ, ինչը կարող է պարզեցնել համակարգի ծայրամասային սխեմաների նախագծումը, նվազեցնել համակարգի չափը և ծախսերը: Օրինակ, Actel-ը ինտեգրում է NEOS կամ ARM7 պրոցեսորային միջուկներ իր FPGA արտադրանքների մեջ՝ ստեղծելով ամբողջական SoC համակարգ: Ռոբոտային տեխնոլոգիական կարգավորիչների առումով նրա հետազոտությունները հիմնականում կենտրոնացած են Միացյալ Նահանգներում և Ճապոնիայում, և կան հասուն արտադրանքներ, ինչպիսիք են ամերիկյան DELTATAU ընկերությունը, ճապոնական Pengli Co., Ltd.-ն և այլն: Դրա շարժման կարգավորիչը որպես միջուկ օգտագործում է DSP տեխնոլոգիան և ընդունում է համակարգչի վրա հիմնված բաց կառուցվածք: 4. Վերջնական էֆեկտոր Վերջնական էֆեկտորը մանիպուլյատորի վերջին միացմանը միացված բաղադրիչ է: Այն սովորաբար օգտագործվում է առարկաներ բռնելու, այլ մեխանիզմների հետ միանալու և անհրաժեշտ առաջադրանքներ կատարելու համար: Ռոբոտների արտադրողները սովորաբար չեն նախագծում կամ վաճառում վերջնային էֆեկտորներ. շատ դեպքերում նրանք տրամադրում են միայն պարզ բռնիչ: Սովորաբար վերջնային էֆեկտորը տեղադրվում է ռոբոտի 6-առանցքային եզրագծի վրա՝ տվյալ միջավայրում առաջադրանքներ կատարելու համար, ինչպիսիք են եռակցումը, ներկումը, սոսնձումը և մասերի բեռնումն ու բեռնաթափումը, որոնք առաջադրանքներ են, որոնք պահանջում են ռոբոտներ կատարել:

Սերվոշարժիչների ակնարկ Սերվոշարժիչը, որը հայտնի է նաև որպես «սերվոկառավարիչ» և «սերվոուժեղացուցիչ», կառավարիչ է, որն օգտագործվում է սերվոշարժիչները կառավարելու համար: Դրա գործառույթը նման է սովորական AC շարժիչների հաճախականության փոխարկիչի գործառույթին և այն սերվոհամակարգի մի մասն է: Ընդհանուր առմամբ, սերվոշարժիչը կառավարվում է երեք եղանակով՝ դիրք, արագություն և պտտող մոմենտ՝ փոխանցման համակարգի բարձր ճշգրտությամբ դիրքավորման հասնելու համար:

1. Սերվոշարժիչների դասակարգում Այն բաժանված է երկու կատեգորիայի՝ հաստատուն հոսանքի և փոփոխական հոսանքի սերվոշարժիչներ։

AC սերվոշարժիչները բաժանվում են ասինխրոն սերվոշարժիչների և սինխրոն սերվոշարժիչների: Ներկայումս AC համակարգերը աստիճանաբար փոխարինում են հաստատուն հոսանքի համակարգերին: Համեմատած հաստատուն հոսանքի համակարգերի հետ, AC սերվոշարժիչներն ունեն բարձր հուսալիության, լավ ջերմության ցրման, փոքր իներցիայի մոմենտի և բարձր ճնշման տակ աշխատելու ունակության առավելությունները: Քանի որ չկան խոզանակներ և ղեկային մեխանիզմներ, AC սերվոհամակարգը նույնպես դառնում է անխոզանակ սերվոհամակարգ, և դրանում օգտագործվող շարժիչները վանդակավոր տիպի ասինխրոն շարժիչներ են և անխոզանակ կառուցվածքով մշտական ​​մագնիսով սինխրոն շարժիչներ: 1) DC սերվոշարժիչները բաժանվում են խոզանակային և անխոզանակ շարժիչների

①Խոզանակավոր շարժիչները ունեն ցածր գին, պարզ կառուցվածք, մեծ մեկնարկային մոմենտ, լայն արագության տիրույթ, հեշտ կառավարում, պահանջում են սպասարկում, բայց հեշտ են պահպանել (փոխարինել ածխածնային խոզանակները), առաջացնում են էլեկտրամագնիսական խանգարումներ, ունեն օգտագործման միջավայրի պահանջներ և սովորաբար օգտագործվում են ծախսերի վերահսկման համար։ Զգայուն ընդհանուր արդյունաբերական և քաղաքացիական իրավիճակներում։

②Անխոզանակ շարժիչները փոքր չափի և թեթև են, ունեն մեծ ելքային հզորություն և արագ արձագանք։ Դրանք ունեն բարձր արագություն և փոքր իներցիա, կայուն պտտող մոմենտ և հարթ պտույտ։ Կառավարումը բարդ և խելացի է։ Էլեկտրոնային կոմուտացիայի մեթոդը ճկուն է։ Այն կարող է կոմուտացվել քառակուսի ալիքով կամ սինուսոիդալ ալիքով։ Շարժիչը չի պահանջում սպասարկում և արդյունավետ է։ Էներգախնայողություն, փոքր էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, ցածր ջերմաստիճանի բարձրացում և երկար ծառայության ժամկետ, հարմար է տարբեր միջավայրերի համար։

2. Սերվոշարժիչների տարբեր տեսակների բնութագրերը

1) DC սերվոշարժիչի առավելություններն ու թերությունները Առավելություններ՝ ճշգրիտ արագության կառավարում, շատ կոշտ պտտող մոմենտ և արագության բնութագրեր, պարզ կառավարման սկզբունք, հեշտ օգտագործման համար և մատչելի գին։ Թերություններ՝ խոզանակային կոմուտացիա, արագության սահմանափակում, լրացուցիչ դիմադրություն, մաշվածության մասնիկների առաջացում (հարմար չէ փոշուց զերծ և պայթուցիկ միջավայրերի համար)

2) AC սերվոշարժիչի առավելություններն ու թերությունները Առավելություններ՝ լավ արագության կառավարման բնութագրեր, սահուն կառավարում ամբողջ արագության տիրույթում, գրեթե առանց տատանումների, ավելի քան 90% բարձր արդյունավետություն, ավելի քիչ ջերմագոյացում, բարձր արագության կառավարում, բարձր ճշգրտությամբ դիրքի կառավարում (կախված կոդավորիչի ճշգրտությունից), գնահատված աշխատանքային տարածք։ Շենքի ներսում կարող է ապահովվել հաստատուն պտտող մոմենտ, ցածր իներցիա, ցածր աղմուկ, խոզանակի մաշվածություն և սպասարկման կարիք չունի (հարմար է փոշուց և պայթյունավտանգ միջավայրերի համար)։ Թերություններ. Կառավարումն ավելի բարդ է, դրայվերի պարամետրերը պետք է կարգավորվեն տեղում, PID պարամետրերը որոշվեն, և անհրաժեշտ են ավելի շատ միացումներ։ Ներկայումս հիմնական սերվո շարժիչները որպես կառավարման միջուկ օգտագործում են թվային ազդանշանի պրոցեսորներ (DSP), որոնք կարող են իրականացնել համեմատաբար բարդ կառավարման ալգորիթմներ և հասնել թվայնացման, ցանցային և բանականության: Էլեկտրաէներգիայի սարքերը սովորաբար օգտագործում են ինտելեկտուալ էլեկտրական մոդուլներով (IPM) նախագծված շարժիչային սխեմաներ որպես միջուկ: IPM-ը ինտեգրում է շարժիչային սխեման և ունի խափանումների հայտնաբերման և պաշտպանության սխեմաներ, ինչպիսիք են գերլարումը, գերհոսանքը, գերտաքացումը և թերլարումը: Հիմնական սխեմային ավելացվում է նաև ծրագրային ապահովում: Մեկնարկային սխեմա՝ շարժիչի վրա մեկնարկի գործընթացի ազդեցությունը նվազեցնելու համար: Էլեկտրաէներգիայի շարժիչի բլոկը նախ ուղղում է մուտքային եռաֆազ էլեկտրաէներգիան կամ ցանցի էլեկտրաէներգիան եռաֆազ լրիվ կամրջային ուղղիչ սխեմայի միջոցով՝ համապատասխան հաստատուն հոսանք ստանալու համար: Ուղղված եռաֆազ էլեկտրաէներգիան կամ ցանցի էլեկտրաէներգիան այնուհետև փոխակերպվում է հաճախականության եռաֆազ սինուսոիդալ PWM լարման ինվերտորի միջոցով՝ եռաֆազ մշտական ​​մագնիսով սինխրոն AC սերվոշարժիչը աշխատեցնելու համար: Էլեկտրաէներգիայի շարժիչի բլոկի ամբողջ գործընթացը կարելի է պարզապես անվանել AC-DC-AC գործընթաց: Ուղղիչ բլոկի (AC-DC) հիմնական տոպոլոգիական սխեման եռաֆազ լրիվ կամրջային չվերահսկվող ուղղիչ սխեմա է:

Հարմոնիկ ռեդուկտորի ընդլայնված տեսքը Ճապոնական Nabtesco ընկերությանը 6-7 տարի պահանջվեց 1980-ականների սկզբին ավտոտնակի նախագծման առաջարկից մինչև 1986 թվականին ավտոտնակի ռեդուկտորների հետազոտությունների ոլորտում էական առաջընթացի հասնելու համար, իսկ Nantong Zhenkang-ը և Hengfengtai-ն, որոնք առաջինն էին, որ արդյունքներ տվեցին Չինաստանում, նույնպես ժամանակ ծախսեցին՝ 6-8 տարի: Արդյո՞ք սա նշանակում է, որ մեր տեղական ձեռնարկությունները հնարավորություններ չունեն: Լավ լուրն այն է, որ մի քանի տարվա տեղակայումից հետո չինական ընկերությունները վերջապես որոշակի առաջընթացի են հասել:

*Հոդվածը վերցված է ինտերնետից, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ՝ խախտման մասին տեղեկությունները վերացնելու համար։