Roboty przemysłowesą szeroko stosowane w produkcji przemysłowej, takiej jak produkcja samochodów, urządzeń elektrycznych i żywności. Mogą zastąpić powtarzalne prace manipulacyjne przypominające maszynę i są rodzajem maszyny, która w celu osiągnięcia różnych funkcji opiera się na własnej mocy i możliwościach sterowania. Może przyjmować polecenia człowieka, ale może także działać według wcześniej ustalonych programów. Porozmawiajmy teraz o podstawowych elementach robotów przemysłowych.
1.Korpus główny
Główny korpus to podstawa maszyny i siłownik, obejmujący ramię, przedramię, nadgarstek i dłoń, tworzące układ mechaniczny o wielu stopniach swobody. Niektóre roboty mają także mechanizmy chodzące. Roboty przemysłowe mają co najmniej 6 stopni swobody, a nadgarstek ma zazwyczaj od 1 do 3 stopni swobody.
Układ napędowy robotów przemysłowych dzieli się na trzy kategorie ze względu na źródło zasilania: hydrauliczny, pneumatyczny i elektryczny. W zależności od potrzeb te trzy typy układów napędowych można również łączyć i zestawiać. Lub może być napędzany pośrednio przez mechaniczne mechanizmy przekładni, takie jak paski synchroniczne, przekładnie zębate i koła zębate. Układ napędowy składa się z urządzenia zasilającego i mechanizmu przekładniowego, dzięki którym siłownik wykonuje odpowiednie działania. Te trzy podstawowe układy napędowe mają swoją własną charakterystykę. Dominującym elementem jest elektryczny układ napędowy.
Ze względu na powszechną akceptację serwomotorów AC i DC o małej bezwładności i wysokim momencie obrotowym oraz obsługujących je serwonapędów (inwertery AC, modulatory szerokości impulsu DC). System tego typu nie wymaga konwersji energii, jest łatwy w użyciu i wrażliwy na sterowanie. Większość silników musi być instalowana z precyzyjnym mechanizmem przekładni: reduktorem. Jego zęby wykorzystują przemiennik prędkości przekładni, aby zmniejszyć liczbę obrotów wstecznych silnika do żądanej liczby obrotów wstecznych i uzyskać większy moment obrotowy, zmniejszając w ten sposób prędkość i zwiększając moment obrotowy. Gdy obciążenie jest duże, nieopłacalne jest ślepe zwiększanie mocy serwomotoru. Wyjściowy moment obrotowy można poprawić za pomocą reduktora w odpowiednim zakresie prędkości. Podczas pracy przy niskiej częstotliwości serwomotor jest podatny na nagrzewanie się i wibracje o niskiej częstotliwości. Długotrwała i powtarzalna praca nie sprzyja zapewnieniu jego dokładnej i niezawodnej pracy. Istnienie precyzyjnego silnika redukcyjnego umożliwia pracę serwosilnika z odpowiednią prędkością, wzmacnia sztywność korpusu maszyny i generuje większy moment obrotowy. Obecnie istnieją dwa główne reduktory: reduktor harmonicznych i reduktor RV
System sterowania robotem jest mózgiem robota i głównym czynnikiem determinującym jego funkcjonowanie i wydajność. Układ sterowania wysyła sygnały sterujące do układu napędowego i siłownika zgodnie z programem wejściowym i steruje nim. Głównym zadaniem technologii sterowania robotami przemysłowymi jest kontrola zakresu czynności, pozycji i trajektorii oraz czasu działania robotów przemysłowych w przestrzeni roboczej. Charakteryzuje się prostym programowaniem, obsługą menu oprogramowania, przyjaznym interfejsem interakcji człowiek-komputer, podpowiedziami operacji online i wygodną obsługą.
Sercem robota jest układ kontrolera, a zagraniczne firmy są ściśle zamknięte na chińskie eksperymenty. W ostatnich latach wraz z rozwojem technologii mikroelektroniki wydajność mikroprocesorów staje się coraz wyższa, a cena staje się coraz tańsza. Obecnie na rynku dostępne są 32-bitowe mikroprocesory w cenie 1-2 dolarów amerykańskich. Ekonomiczne mikroprocesory przyniosły nowe możliwości rozwoju kontrolerom robotów, umożliwiając opracowywanie tanich i wydajnych sterowników robotów. Aby system miał wystarczające możliwości obliczeniowe i pamięć masową, kontrolery robotów składają się obecnie głównie z silnych serii ARM, serii DSP, serii POWERPC, serii Intel i innych układów.
Ponieważ istniejące funkcje i cechy chipów ogólnego przeznaczenia nie są w stanie w pełni spełnić wymagań niektórych systemów robotów pod względem ceny, funkcjonalności, integracji i interfejsu, system robota potrzebuje technologii SoC (System on Chip). Zintegrowanie określonego procesora z wymaganym interfejsem może uprościć projektowanie obwodów peryferyjnych systemu, zmniejszyć rozmiar systemu i obniżyć koszty. Na przykład firma Actel integruje rdzeń procesora NEOS lub ARM7 ze swoimi produktami FPGA, tworząc kompletny system SoC. Jeśli chodzi o sterowniki technologii robotów, badania firmy koncentrują się głównie w Stanach Zjednoczonych i Japonii, a istnieją dojrzałe produkty, takie jak DELTATAU w Stanach Zjednoczonych i TOMORI Co., Ltd. w Japonii. Jego kontroler ruchu oparty jest na technologii DSP i przyjmuje otwartą strukturę opartą na komputerze PC.
4. Efektor końcowy
Efektor końcowy to element podłączony do ostatniego złącza manipulatora. Zwykle służy do chwytania przedmiotów, łączenia się z innymi mechanizmami i wykonywania wymaganych zadań. Producenci robotów na ogół nie projektują ani nie sprzedają efektorów końcowych. W większości przypadków zapewniają one jedynie prosty chwytak. Zwykle efektor końcowy jest instalowany na kołnierzu 6 osi robota w celu wykonywania zadań w danym środowisku, takich jak spawanie, malowanie, klejenie oraz załadunek i rozładunek części, które są zadaniami, które wymagają wykonania robotów.
Czas publikacji: 18 lipca 2024 r
