Robô industrials são amplamente utilizados na fabricação industrial, como fabricação de automóveis, eletrodomésticos, alimentos, etc. Eles podem substituir operações mecânicas repetitivas e são máquinas que dependem de sua própria potência e capacidade de controle para realizar diversas funções. Ele pode suportar comandos humanos e também operar de acordo com programas pré-programados. Agora falamos sobre os principais componentes básicos dorobô industrials.
1. Assunto
O maquinário principal é a base da máquina e o mecanismo de atuação, incluindo o grande braço, antebraço, pulso e mão, que constituem um sistema mecânico com vários graus de liberdade. Alguns robôs também possuem mecanismos de caminhada.Robô industrialstem 6 graus de liberdade ou até mais. O pulso geralmente tem de 1 a 3 graus de liberdade de movimento.
2. Sistema de acionamento
O sistema de condução derobô industrialsé dividido em três categorias de acordo com a fonte de energia: hidráulica, pneumática e elétrica. Esses três tipos também podem ser combinados em um sistema de acionamento composto com base nos requisitos. Ou indiretamente acionado por mecanismos de transmissão mecânica, como correias síncronas, trens de engrenagens e engrenagens. O sistema de acionamento possui um dispositivo de potência e um mecanismo de transmissão, que são utilizados para implementar as ações correspondentes do mecanismo. Cada um desses três tipos de sistemas básicos de acionamento possui características próprias. O mainstream atual é o sistema de acionamento elétrico. Devido à baixa inércia, servomotores CA e CC de grande torque e seus servoacionamentos de suporte (conversores de frequência CA, moduladores de largura de pulso CC) são amplamente utilizados. Este tipo de sistema não requer conversão de energia, é fácil de usar e possui controle sensível. A maioria dos motores requer um mecanismo de transmissão delicado: um redutor. Seus dentes utilizam um conversor de velocidade de engrenagem para reduzir o número de rotações reversas do motor para o número necessário de rotações reversas e obter um dispositivo de torque maior, reduzindo assim a velocidade e aumentando o torque. Quando a carga é grande, o servo motor é aumentado cegamente. A potência é muito econômica e o torque de saída pode ser aumentado através de um redutor dentro de uma faixa de velocidade adequada. Os servomotores são propensos ao calor e à vibração de baixa frequência quando operam em baixas frequências. O trabalho repetitivo e de longo prazo não contribui para garantir uma operação precisa e confiável. A existência do motor de redução de precisão permite que o servo motor opere em uma velocidade adequada, fortalecendo a rigidez do corpo da máquina e gerando maior torque. Existem dois redutores convencionais hoje: redutor harmônico e redutor RV.
3.Sistema de controle
Osistema de controle de robôé o cérebro do robô e o principal fator que determina as funções e funções do robô. O sistema de controle envia sinais de comando ao sistema de acionamento e mecanismo de execução de acordo com o programa de entrada e os controla. A principal tarefa derobô industrial tecnologia de controle é controlar a gama de atividades, postura e trajetória, e tempo de ação derobô industrialestá no espaço de trabalho. Possui as características de programação simples, operação de menu de software, interface amigável de interação humano-computador, prompts de operação on-line e uso conveniente. O sistema controlador é o núcleo do robô, e empresas estrangeiras relevantes estão intimamente fechadas aos nossos experimentos. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da tecnologia microeletrônica, o desempenho dos microprocessadores tornou-se cada vez mais alto e o preço tornou-se cada vez mais barato. Agora, microprocessadores de 32 bits custando de 1 a 2 dólares americanos apareceram no mercado. Microprocessadores econômicos trouxeram novas oportunidades de desenvolvimento para controladores de robôs, tornando possível desenvolver controladores de robôs de baixo custo e alto desempenho. Para fazer com que o sistema tenha capacidades de computação e armazenamento suficientes, os controladores do robô são agora compostos principalmente por poderosas séries ARM, séries DSP, séries POWERPC, séries Intel e outros chips. Como as funções e funções dos chips de uso geral existentes não podem atender plenamente aos requisitos de alguns sistemas robóticos em termos de preço, funcionalidade, integração e interfaces, isso deu origem à demanda pela tecnologia SoC (System on Chip) em sistemas robóticos. O processador é integrado às interfaces necessárias, o que pode simplificar o projeto de circuitos periféricos do sistema, reduzir o tamanho do sistema e reduzir custos. Por exemplo, a Actel integra núcleos de processador NEOS ou ARM7 em seus produtos FPGA para formar um sistema SoC completo. Em termos de controladores de tecnologia de robôs, sua pesquisa está concentrada principalmente nos Estados Unidos e no Japão, e há produtos maduros, como a americana DELTATAU Company, a japonesa Pengli Co., Ltd., etc. core e adota uma estrutura aberta baseada em PC. 4. Efetor final O efetor final é um componente conectado à última junta do manipulador. Geralmente é usado para agarrar objetos, conectar-se a outros mecanismos e executar as tarefas necessárias. Os fabricantes de robôs geralmente não projetam nem vendem efetores finais; na maioria dos casos, eles fornecem apenas uma pinça simples. Normalmente, o efetor final é instalado no flange de 6 eixos do robô para completar tarefas em um determinado ambiente, como soldagem, pintura, colagem e carga e descarga de peças, que são tarefas que exigem a conclusão dos robôs.
Visão geral dos servomotores O servo driver, também conhecido como "servo controlador" e "servo amplificador", é um controlador usado para controlar servo motores. Sua função é semelhante à de um conversor de frequência em motores CA comuns e faz parte do sistema servo. Geralmente, o servo motor é controlado através de três métodos: posição, velocidade e torque para obter um posicionamento de alta precisão do sistema de transmissão.
1. Classificação dos servomotores É dividido em duas categorias: servomotores DC e AC.
Os servo motores CA são divididos em servo motores assíncronos e servo motores síncronos. Atualmente, os sistemas AC estão substituindo gradualmente os sistemas DC. Comparados aos sistemas DC, os servomotores AC têm as vantagens de alta confiabilidade, boa dissipação de calor, pequeno momento de inércia e capacidade de operar sob alta pressão. Como não há escovas e engrenagens de direção, o servo sistema AC também se torna um servo sistema sem escovas, e os motores nele utilizados são motores assíncronos do tipo gaiola e motores síncronos de ímã permanente com estrutura sem escovas. 1) Os servo motores DC são divididos em motores com escova e sem escova
①Motores escovados possuem baixo custo, estrutura simples, grande torque de partida, ampla faixa de velocidade, fácil controle, requerem manutenção, mas são fáceis de manter (substituem escovas de carvão), produzem interferência eletromagnética, possuem requisitos de ambiente de uso e geralmente são utilizados para controlo de custos Situações industriais e civis sensíveis em geral;
②Os motores sem escova são pequenos e leves, com grande potência e resposta rápida. Eles têm alta velocidade e pequena inércia, torque estável e rotação suave. O controle é complexo e inteligente. O método de comutação eletrônica é flexível. Pode comutar com onda quadrada ou onda senoidal. O motor não necessita de manutenção e é eficiente. Economia de energia, pequena radiação eletromagnética, baixo aumento de temperatura e longa vida, adequada para diversos ambientes.
2. Características dos diferentes tipos de servomotores
1) Vantagens e desvantagens do servo motor DC Vantagens: controle preciso de velocidade, características de torque e velocidade muito rígidas, princípio de controle simples, fácil de usar e preço barato. Desvantagens: comutação de escovas, limite de velocidade, resistência adicional, geração de partículas de desgaste (não adequado para ambientes livres de poeira e explosivos)
2) Vantagens e desvantagens do servo motor AC Vantagens: boas características de controle de velocidade, controle suave em toda a faixa de velocidade, quase nenhuma oscilação, alta eficiência de mais de 90%, menor geração de calor, controle de alta velocidade, controle de posição de alta precisão (dependendo da precisão do codificador), classificado área de operação interna, pode atingir torque constante, baixa inércia, baixo ruído, sem desgaste das escovas e livre de manutenção (adequado para ambientes livres de poeira e explosivos). Desvantagens: O controle é mais complicado, os parâmetros do driver precisam ser ajustados no local e os parâmetros PID são determinados e são necessárias mais conexões. Atualmente, os servo drives convencionais usam processadores de sinal digital (DSP) como núcleo de controle, que podem implementar algoritmos de controle relativamente complexos e obter digitalização, rede e inteligência. Os dispositivos de energia geralmente usam circuitos de acionamento projetados com módulos de energia inteligentes (IPM) como núcleo. O IPM integra o circuito de acionamento e possui circuitos de detecção e proteção de falhas, como sobretensão, sobrecorrente, superaquecimento e subtensão. O software também é adicionado ao circuito principal. Inicie o circuito para reduzir o impacto do processo de inicialização no driver. A unidade de acionamento de energia primeiro retifica a energia trifásica de entrada ou a energia da rede elétrica por meio de um circuito retificador de ponte completa trifásico para obter a corrente contínua correspondente. A energia trifásica retificada ou a energia da rede elétrica é então convertida em frequência por um inversor de tensão PWM senoidal trifásico para acionar um servo motor CA síncrono de ímã permanente trifásico. Todo o processo da unidade de acionamento de energia pode ser simplesmente considerado o processo AC-DC-AC. O circuito topológico principal da unidade retificadora (AC-DC) é um circuito retificador trifásico de ponte completa não controlado.
Vista explodida do redutor harmônico A empresa japonesa Nabtesco levou de 6 a 7 anos desde a proposta do projeto de RV no início da década de 1980 até alcançar um avanço substancial na pesquisa de redutores de RV em 1986; e Nantong Zhenkang e Hengfengtai, que foram os primeiros a produzir resultados na China, também gastaram tempo. 6-8 anos. Significa isso que as nossas empresas locais não têm oportunidades? A boa notícia é que, após vários anos de implantação, as empresas chinesas finalmente conseguiram alguns avanços.
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Horário da postagem: 15 de setembro de 2023
