Industrieroboters gi wäit verbreet an der industrieller Produktioun benotzt, wéi zum Beispill an der Automobilindustrie, an den elektreschen Apparater, a Liewensmëttelindustrie, etc. Si kënnen repetitiv mechanesch Operatiounen ersetzen a si Maschinnen, déi op hir eege Kraaft a Kontrollfäegkeeten ugewisen sinn, fir verschidde Funktiounen z'erfëllen. Si kënnen dem mënschleche Kommando standhalen a kënnen och no virprogramméierte Programmer funktionéieren. Elo schwätze mir iwwer déi grondleeënd Haaptkomponenten vunIndustrieroboters.
1.Sujet
Déi Haaptmaschinn ass d'Maschinnbasis an den Aktuatiounsmechanismus, dorënner den groussen Aarm, den Ënneraarm, d'Handgelenk an d'Hand, déi e mechanescht System mat verschiddene Fräiheetsgraden bilden. E puer Roboter hunn och Gangmechanismen.Industrierobotershunn 6 Fräiheetsgraden oder nach méi. D'Handgelenk huet am Allgemengen 1 bis 3 Bewegungsfräiheetsgraden.
2. Undriffssystem
D'Fuersystem vunIndustrierobotersass no der Energiequell an dräi Kategorien agedeelt: hydraulesch, pneumatesch an elektresch. Dës dräi Typen kënnen och jee no Bedarf zu engem zesummegesate Undriffssystem kombinéiert ginn. Oder indirekt duerch mechanesch Iwwerdroungsmechanismen wéi Synchronriemen, Zännradzich a Getrieber ugedriwwe ginn. Den Undriffssystem huet en Energieapparat an en Iwwerdroungsmechanismus, déi benotzt gi fir déi entspriechend Aktiounen vum Mechanismus ëmzesetzen. All dës dräi Typen vun Basisundriffssystemer hunn hir eege Charakteristiken. Deen aktuellen Mainstream ass den elektreschen Undriffssystem. Wéinst der gerénger Trägheet gi grouss Dréimoment AC- a DC-Servomotoren an hir ënnerstëtzend Servoantrieben (AC-Frequenzwandler, DC-Pulsbreetmodulatoren) wäit verbreet. Dës Zort System brauch keng Energiekonversioun, ass einfach ze benotzen an huet eng sensibel Steierung. Déi meescht Motoren brauchen en delikaten Iwwerdroungsmechanismus: e Reduzéierer. Seng Zänn benotzen en Zännrad-Geschwindegkeetswandler fir d'Zuel vun den Réckwärtsrotatiounen vum Motor op déi erfuerderlech Zuel vun Réckwärtsrotatiounen ze reduzéieren an e méi grousst Dréimomentapparat ze kréien, wouduerch d'Geschwindegkeet reduzéiert an den Dréimoment erhéicht gëtt. Wann d'Laascht grouss ass, gëtt de Servomotor blann erhéicht. D'Leeschtung ass ganz kosteneffektiv, an den Ausgangsdréimoment kann duerch e Reduzéierer an engem passenden Geschwindegkeetsberäich erhéicht ginn. Servomotore si bei niddrege Frequenzen ufälleg fir Hëtzt a Schwéngungen mat niddreger Frequenz. Laangfristeg an widderhuelend Aarbecht ass net gëeegent fir e präzisen a verlässleche Betrib ze garantéieren. D'Existenz vun engem Präzisiounsreduzéiermotor erlaabt dem Servomotor mat enger passender Geschwindegkeet ze schaffen, wat d'Steifheet vum Maschinnkierper stäerkt an e méi grousst Dréimoment ausgëtt. Et ginn haut zwou Mainstream-Reduzéierer: harmonescht Reduzéierer an RV-Reduzéierer.
3. Kontrollsystem
DenRoboterkontrollsystemass d'Gehir vum Roboter an den Haaptfaktor, deen d'Funktiounen a Funktiounen vum Roboter bestëmmt. De Kontrollsystem schéckt Kommandosignaler un den Undriffssystem an den Ausféierungsmechanismus no dem Inputprogramm a kontrolléiert se. D'Haaptaufgab vunIndustrieroboter Kontrolltechnologie ass fir d'Aktivitéitsberäich, d'Haltung an d'Trajektorie ze kontrolléieren, an d'Aktiounszäit vunIndustrieroboters am Aarbechtsberäich. Et huet d'Charakteristike vun einfacher Programméierung, Softwaremenübedienung, frëndlecher Mënsch-Computer-Interaktiounsschnittstell, Online-Bedienungshinweiser a praktescher Benotzung. De Controllersystem ass de Kär vum Roboter, an déi relevant auslännesch Firmen sinn enk mat eisen Experimenter verbonnen. An de leschte Joren, mat der Entwécklung vun der Mikroelektroniktechnologie, ass d'Leeschtung vu Mikroprozessoren ëmmer méi héich ginn, an de Präis ëmmer méi bëlleg. Elo sinn 32-Bit Mikroprozessoren um Maart, déi 1-2 US-Dollar kaschten. Käschteeffektiv Mikroprozessoren hunn nei Entwécklungsméiglechkeete fir Robotercontroller bruecht, wat et erméiglecht huet, bëlleg an héich performant Robotercontroller z'entwéckelen. Fir datt de System genuch Rechen- a Späicherkapazitéiten huet, bestinn d'Robotercontroller elo haaptsächlech aus leistungsstarken ARM-Serien, DSP-Serien, POWERPC-Serien, Intel-Serien an anere Chips. Well d'Funktiounen a Funktiounen vun existente Chips fir allgemeng Zwecker net vollstänneg den Ufuerderunge vu verschiddene Robotersystemer a punkto Präis, Funktionalitéit, Integratioun an Interface erfëllen kënnen, huet dëst zu enger Nofro fir SoC (System on Chip) Technologie a Robotersystemer gefouert. De Prozessor ass mat den néidegen Interfaces integréiert, wat den Design vu Systemperipheriekreesser vereinfache kann, d'Systemgréisst reduzéiere kann an d'Käschte senke kann. Zum Beispill integréiert Actel NEOS oder ARM7 Prozessorkären an seng FPGA Produkter fir e komplette SoC System ze bilden. Wat d'Robotertechnologie Controller ugeet, konzentréiert sech seng Fuerschung haaptsächlech an den USA a Japan, an et gëtt reif Produkter, wéi déi amerikanesch DELTATAU Company, déi japanesch Pengli Co., Ltd., etc. Säi Bewegungscontroller benotzt DSP Technologie als Kär an adoptéiert eng PC-baséiert oppe Struktur. 4. Endeffektor Den Endeffektor ass eng Komponent, déi mam leschte Gelenk vum Manipulator verbonnen ass. E gëtt allgemeng benotzt fir Objeten ze gräifen, sech mat anere Mechanismen ze verbannen an erfuerderlech Aufgaben auszeféieren. Roboterhersteller entwéckelen oder verkafen am Allgemengen keng Endeffektoren; an de meeschte Fäll bidden si nëmmen e einfache Grëffer. Normalerweis gëtt den Endeffektor um 6-Achs-Flang vum Roboter installéiert fir Aufgaben an enger bestëmmter Ëmwelt auszeféieren, wéi Schweessen, Lackéieren, Kleben an Deelerbelaaschtung an Entlueden, wat Aufgaben sinn, déi vu Roboter erfëllt musse ginn.
Iwwersiicht iwwer Servomotoren E Servo-Undriff, och bekannt als "Servo-Controller" a "Servo-Verstärker", ass e Controller, deen benotzt gëtt fir Servomotoren ze steieren. Seng Funktioun ass ähnlech wéi déi vun engem Frequenzwandler bei normale Wiesselstroummotoren, an et ass en Deel vum Servosystem. Am Allgemengen gëtt de Servomotor iwwer dräi Methoden gesteiert: Positioun, Geschwindegkeet an Dréimoment, fir eng héichpräzis Positionéierung vum Transmissiounssystem z'erreechen.
1. Klassifikatioun vu Servomotoren Et ass an zwou Kategorien opgedeelt: Gläichstroum- an Wiesselstroum-Servomotoren.
AC Servomotore ginn weider an asynchrone Servomotoren a synchrone Servomotoren opgedeelt. Aktuell ersetzen AC-Systemer graduell DC-Systemer. Am Verglach mat DC-Systemer hunn AC Servomotoren d'Virdeeler vun héijer Zouverlässegkeet, gudder Wärmeofleedung, engem klenge Trägheetsmoment an der Fäegkeet, ënner héijem Drock ze funktionéieren. Well et keng Bürsten a Lenkrad gëtt, gëtt den AC Servosystem och zu engem bürstenlose Servosystem, an d'Motore, déi dran benotzt ginn, sinn Asynchronmotoren vum Käfegtyp a Permanentmagnet-Synchronmotoren mat enger bürstenloser Struktur. 1) Gläichstroum-Servomotore ginn a gebürstete a bürstenlos Motore opgedeelt.
①Borstemotore si käschtegënschteg, einfach ze strukturéieren, e grousst Startmoment, e breede Geschwindegkeetsberäich, einfach ze kontrolléieren, brauche Wartung, sinn awer einfach ze pflegen (ersetzen Kuelebiischten), produzéieren elektromagnetesch Stéierungen, hunn Ufuerderungen un d'Benotzungsëmfeld a gi meeschtens fir Käschtekontroll a sensibel allgemeng industriell a zivil Situatiounen benotzt;
②Bürstenlos Motore si kleng a liicht am Gewiicht, mat enger grousser Leeschtung a schneller Reaktioun. Si hunn eng héich Geschwindegkeet an eng kleng Trägheet, e stabilt Dréimoment a eng glat Rotatioun. D'Steierung ass komplex an intelligent. Déi elektronesch Kommutatiounsmethod ass flexibel. Si kann mat enger Quadratwelle oder enger Sinuswelle kommutéiert ginn. De Motor ass wartungsfräi an effizient. Energiespuerend, kleng elektromagnetesch Stralung, niddregen Temperaturanstieg a laang Liewensdauer, gëeegent fir verschidden Ëmfeld.
2. Charakteristike vun de verschiddenen Zorte vu Servomotoren
1) Virdeeler an Nodeeler vun engem Gläichstroum-Servomotor Virdeeler: präzis Geschwindegkeetsregelung, ganz haart Dréimoment- a Geschwindegkeetseigenschaften, einfacht Kontrollprinzip, einfach ze benotzen a bëllegen Präis. Nodeeler: Bürstenkommutatioun, Geschwindegkeetslimit, zousätzleche Widderstand, Generatioun vu Verschleisspartikelen (net gëeegent fir staubfräi an explosiv Ëmfeld)
2) Virdeeler an Nodeeler vun engem AC-Servomotor Virdeeler: gutt Charakteristike vun der Geschwindegkeetsregelung, reibungslos Reglung am ganze Geschwindegkeetsberäich, bal keng Schwéngungen, héich Effizienz vu méi wéi 90%, manner Hëtztentwécklung, Héichgeschwindegkeetsregelung, héichpräzis Positiounsregelung (ofhängeg vun der Genauegkeet vum Encoder), nominellt Betribsberäich. Dobannen kann et e konstante Dréimoment, niddreg Trägheet, niddrege Kaméidi, kee Bürstenverschleiss a wartungsfräi (gëeegent fir staubfräi an explosiv Ëmfeld) erreechen. Nodeeler: D'Steierung ass méi komplizéiert, d'Driverparameter mussen op der Plaz ugepasst an d'PID-Parameter ginn bestëmmt, a méi Verbindunge sinn erfuerderlech. Aktuell benotzen Mainstream-Servoundriff digital Signalprozessoren (DSP) als Kontrollkär, déi relativ komplex Kontrollalgorithmen implementéiere kënnen an Digitaliséierung, Netzwierk an Intelligenz erreechen. Stroumgeräter benotzen normalerweis Undriffsschaltkreesser, déi mat intelligenten Energiemoduler (IPM) als Kär entworf sinn. Den IPM integréiert d'Undriffsschaltkrees an huet Fehlerdetektiouns- a Schutzschaltkreesser wéi Iwwerspannung, Iwwerstroum, Iwwerhëtzung an Ënnerspannung. Software gëtt och an d'Haaptschaltkrees bäigefüügt. De Startschaltkrees fir den Impakt vum Startprozess um Undriff ze reduzéieren. D'Stroumundriffseenheet gläichricht als éischt den Input-Dräiphasen- oder Netzstroum iwwer eng Dräiphaseg Vollbréckgleichrichterschaltkrees fir de entspriechende Gläichstroum ze kréien. Déi gläichgeriicht Dräiphaseg- oder Netzstroum gëtt dann vun engem Dräiphaseg-Sinusformen PWM-Spannungswandler a Frequenz ëmgewandelt fir en Dräiphaseg-Permanentmagnet-Synchron-AC-Servomotor unzedreiwen. De ganze Prozess vun der Stroumundriffseenheet kann einfach als den AC-DC-AC-Prozess bezeechent ginn. Den Haapttopologesche Schaltkrees vun der Gleichrichtereenheet (AC-DC) ass eng Dräiphaseg Vollbréck-onkontrolléiert Gleichrichterschaltkrees.
Explosiounszeechnung vum harmonesche Reduzéierer Et huet déi japanesch Firma Nabtesco 6-7 Joer gedauert, vun der Virschlag vum Design vum Wunnmobil-Reduzéierer an den fréien 1980er Joren bis zu engem wesentlechen Duerchbroch an der Fuerschung iwwer Wunnmobil-Reduzéierer am Joer 1986; an Nantong Zhenkang an Hengfengtai, déi als éischt Resultater a China geliwwert hunn, hunn och 6-8 Joer Zäit dofir verbruecht. Heescht dat, datt eis lokal Betriber keng Méiglechkeeten hunn? Déi gutt Noriicht ass, datt no e puer Joer Asaz déi chinesesch Firmen endlech e puer Duerchbréch gemaach hunn.
*Den Artikel ass vum Internet reproduzéiert, kontaktéiert eis w.e.g. fir d'Läschung vun enger Verletzung.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. September 2023
