robots industrialess se utilizan ampliamente en la fabricación industrial, como la fabricación de automóviles, electrodomésticos, alimentos, etc. Pueden reemplazar operaciones mecánicas repetitivas y son máquinas que dependen de su propia potencia y capacidades de control para lograr diversas funciones. Puede resistir el mando humano y también puede funcionar según programas preprogramados. Ahora hablamos de los componentes principales básicos derobots industrialess.
1.Asunto
La maquinaria principal es la base de la máquina y el mecanismo de accionamiento, incluidos el brazo grande, el antebrazo, la muñeca y la mano, que constituyen un sistema mecánico de múltiples grados de libertad. Algunos robots también tienen mecanismos para caminar.robots industrialesstener 6 grados de libertad o incluso más. La muñeca suele tener de 1 a 3 grados de libertad de movimiento.
2. Sistema de accionamiento
El sistema de conducción derobots industrialessSe divide en tres categorías según la fuente de energía: hidráulica, neumática y eléctrica. Estos tres tipos también se pueden combinar en un sistema de propulsión compuesto según los requisitos. O impulsado indirectamente a través de mecanismos de transmisión mecánica como correas síncronas, trenes de engranajes y engranajes. El sistema de accionamiento tiene un dispositivo de potencia y un mecanismo de transmisión, que se utilizan para implementar las acciones correspondientes del mecanismo. Cada uno de estos tres tipos de sistemas de propulsión básicos tiene sus propias características. La corriente principal actual es el sistema de propulsión eléctrica. Debido a la baja inercia, los servomotores de CA y CC de alto par y sus servoaccionamientos de soporte (convertidores de frecuencia de CA, moduladores de ancho de pulso de CC) se utilizan ampliamente. Este tipo de sistema no requiere conversión de energía, es fácil de usar y tiene un control sensible. La mayoría de los motores requieren un delicado mecanismo de transmisión: un reductor. Sus dientes utilizan un convertidor de velocidad de engranajes para reducir el número de rotaciones inversas del motor al número requerido de rotaciones inversas y obtener un dispositivo de par más grande, reduciendo así la velocidad y aumentando el par. Cuando la carga es grande, el servomotor aumenta ciegamente. La potencia es muy rentable y el par de salida se puede aumentar a través de un reductor dentro de un rango de velocidad adecuado. Los servomotores son propensos al calor y a las vibraciones de baja frecuencia cuando funcionan a bajas frecuencias. El trabajo prolongado y repetitivo no contribuye a garantizar un funcionamiento preciso y fiable. La existencia del motor reductor de precisión permite que el servomotor funcione a una velocidad adecuada, fortaleciendo la rigidez del cuerpo de la máquina y generando un mayor par. En la actualidad, existen dos reductores convencionales: el reductor de armónicos y el reductor RV.
3.Sistema de control
Elsistema de control de robotses el cerebro del robot y el factor principal que determina las funciones y funciones del robot. El sistema de control envía señales de comando al sistema de conducción y al mecanismo de ejecución de acuerdo con el programa de entrada, y los controla. La tarea principal derobots industriales La tecnología de control es controlar la gama de actividades, la postura y la trayectoria, y el tiempo de acción derobots industrialess en el espacio de trabajo. Tiene las características de programación simple, operación del menú de software, interfaz amigable de interacción persona-computadora, indicaciones de operación en línea y uso conveniente. El sistema de control es el núcleo del robot y las empresas extranjeras relevantes están muy cerradas a nuestros experimentos. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología microelectrónica, el rendimiento de los microprocesadores ha aumentado cada vez más y el precio se ha vuelto cada vez más barato. Ahora han aparecido en el mercado microprocesadores de 32 bits que cuestan entre 1 y 2 dólares estadounidenses. Los microprocesadores rentables han brindado nuevas oportunidades de desarrollo a los controladores de robots, haciendo posible desarrollar controladores de robots de bajo costo y alto rendimiento. Para que el sistema tenga suficientes capacidades informáticas y de almacenamiento, los controladores de robots ahora se componen principalmente de potentes series ARM, series DSP, series POWERPC, series Intel y otros chips. Dado que las funciones y funciones de los chips de uso general existentes no pueden satisfacer completamente los requisitos de algunos sistemas robóticos en términos de precio, funcionalidad, integración e interfaces, esto ha dado lugar a la demanda de tecnología SoC (System on Chip) en los sistemas robóticos. El procesador está integrado con las interfaces requeridas, lo que puede simplificar el diseño de los circuitos periféricos del sistema, reducir el tamaño del sistema y reducir los costos. Por ejemplo, Actel integra núcleos de procesador NEOS o ARM7 en sus productos FPGA para formar un sistema SoC completo. En términos de controladores de tecnología robótica, su investigación se concentra principalmente en Estados Unidos y Japón, y hay productos maduros, como la empresa estadounidense DELTATAU, la japonesa Pengli Co., Ltd., etc. Su controlador de movimiento adopta la tecnología DSP como base. Core y adopta una estructura abierta basada en PC. 4. Efector final El efector final es un componente conectado a la última articulación del manipulador. Generalmente se utiliza para agarrar objetos, conectarse con otros mecanismos y realizar tareas requeridas. Los fabricantes de robots generalmente no diseñan ni venden efectores finales; en la mayoría de los casos sólo proporcionan una pinza sencilla. Por lo general, el efector final se instala en la brida de 6 ejes del robot para completar tareas en un entorno determinado, como soldadura, pintura, pegado y carga y descarga de piezas, que son tareas que requieren que los robots completen.
Descripción general de los servomotores El servocontrolador, también conocido como "servocontrolador" y "servoamplificador", es un controlador que se utiliza para controlar servomotores. Su función es similar a la de un convertidor de frecuencia en motores de CA comunes y es parte del servosistema. Generalmente, el servomotor se controla mediante tres métodos: posición, velocidad y par para lograr un posicionamiento de alta precisión del sistema de transmisión.
1. Clasificación de servomotores. Se divide en dos categorías: servomotores CC y CA.
Los servomotores de CA se dividen a su vez en servomotores asíncronos y servomotores síncronos. En la actualidad, los sistemas de CA están reemplazando gradualmente a los sistemas de CC. En comparación con los sistemas de CC, los servomotores de CA tienen las ventajas de alta confiabilidad, buena disipación de calor, pequeño momento de inercia y la capacidad de operar bajo alta presión. Debido a que no hay escobillas ni engranajes de dirección, el servosistema de CA también se convierte en un servosistema sin escobillas, y los motores utilizados en él son motores asíncronos de tipo jaula y motores síncronos de imanes permanentes con una estructura sin escobillas. 1) Los servomotores de CC se dividen en motores con y sin escobillas
①Los motores con escobillas tienen bajo costo, estructura simple, gran par de arranque, amplio rango de velocidad, fácil control, requieren mantenimiento, pero son fáciles de mantener (reemplace las escobillas de carbón), producen interferencias electromagnéticas, tienen requisitos en el entorno de uso y generalmente se usan para control de costos Situaciones industriales y civiles sensibles en general;
②Los motores sin escobillas son pequeños y livianos, con gran potencia y respuesta rápida. Tienen alta velocidad y pequeña inercia, par estable y rotación suave. El control es complejo e inteligente. El método de conmutación electrónica es flexible. Puede conmutar con onda cuadrada o sinusoidal. El motor no requiere mantenimiento y es eficiente. Ahorro de energía, pequeña radiación electromagnética, bajo aumento de temperatura y larga vida útil, adecuado para diversos entornos.
2. Características de los diferentes tipos de servomotores
1) Ventajas y desventajas del servomotor CC. Ventajas: control de velocidad preciso, características de velocidad y par muy estrictas, principio de control simple, fácil de usar y precio económico. Desventajas: conmutación de las escobillas, límite de velocidad, resistencia adicional, generación de partículas de desgaste (no apto para entornos libres de polvo y explosivos)
2) Ventajas y desventajas del servomotor de CA. Ventajas: buenas características de control de velocidad, control suave en todo el rango de velocidad, casi sin oscilación, alta eficiencia de más del 90%, menos generación de calor, control de alta velocidad, control de posición de alta precisión (dependiendo de la precisión del codificador), nominal área de operación En su interior, puede lograr un par constante, baja inercia, poco ruido, sin desgaste de los cepillos y sin mantenimiento (adecuado para entornos libres de polvo y explosivos). Desventajas: el control es más complicado, los parámetros del controlador deben ajustarse en el sitio y determinar los parámetros PID, y se requieren más conexiones. Actualmente, los servoaccionamientos convencionales utilizan procesadores de señales digitales (DSP) como núcleo de control, que pueden implementar algoritmos de control relativamente complejos y lograr digitalización, redes e inteligencia. Los dispositivos de potencia generalmente utilizan circuitos de accionamiento diseñados con módulos de potencia inteligentes (IPM) como núcleo. El IPM integra el circuito de accionamiento y tiene circuitos de protección y detección de fallas como sobretensión, sobrecorriente, sobrecalentamiento y subtensión. También se agrega software al circuito principal. Circuito de arranque para reducir el impacto del proceso de arranque en el conductor. La unidad de accionamiento de potencia primero rectifica la potencia trifásica de entrada o la red eléctrica a través de un circuito rectificador de puente completo trifásico para obtener la corriente continua correspondiente. La energía trifásica rectificada o la energía de la red luego se convierte en frecuencia mediante un inversor de voltaje PWM sinusoidal trifásico para accionar un servomotor de CA síncrono de imán permanente trifásico. Se puede decir simplemente que todo el proceso de la unidad de accionamiento eléctrico es el proceso AC-DC-AC. El circuito topológico principal de la unidad rectificadora (AC-DC) es un circuito rectificador no controlado de puente completo trifásico.
Vista despiezada del reductor de armónicos. A la empresa japonesa Nabtesco le tomó entre 6 y 7 años desde que propuso el diseño de vehículos recreativos a principios de la década de 1980 hasta lograr un avance sustancial en la investigación de reductores para vehículos recreativos en 1986; y Nantong Zhenkang y Hengfengtai, que fueron los primeros en producir resultados en China, también dedicaron tiempo. 6-8 años. ¿Significa esto que nuestras empresas locales no tienen oportunidades? La buena noticia es que después de varios años de implementación, las empresas chinas finalmente han logrado algunos avances.
*El artículo se reproduce de Internet; contáctenos para eliminarlo por infracción.
Hora de publicación: 15 de septiembre de 2023
