Roboti ya viwandanis hutumika sana katika utengenezaji wa viwanda, kama vile utengenezaji wa magari, vifaa vya umeme, chakula, n.k. Vinaweza kuchukua nafasi ya shughuli za mitambo zinazojirudia na ni mashine zinazotegemea nguvu na uwezo wao wa kudhibiti ili kufikia kazi mbalimbali. Inaweza kuhimili amri ya mwanadamu na pia inaweza kufanya kazi kulingana na programu zilizopangwa awali. Sasa tunazungumzia vipengele vikuu vya msingi vyaroboti ya viwandas.
1. Mada
Mashine kuu ni msingi wa mashine na utaratibu wa kuendesha, ikiwa ni pamoja na mkono mkubwa, mkono wa mbele, kifundo cha mkono na mkono, ambavyo vinaunda mfumo wa mitambo wa viwango vingi vya uhuru. Baadhi ya roboti pia zina utaratibu wa kutembea.Roboti ya viwandanisKifundo cha mkono kwa ujumla kina uhuru wa nyuzi 1 hadi 3.
2. Mfumo wa kuendesha
Mfumo wa uendeshaji waroboti ya viwandasimegawanywa katika kategoria tatu kulingana na chanzo cha umeme: majimaji, nyumatiki na umeme. Aina hizi tatu zinaweza pia kuunganishwa katika mfumo wa kuendesha mchanganyiko kulingana na mahitaji. Au kuendeshwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja kupitia mifumo ya usafirishaji wa mitambo kama vile mikanda inayolingana, treni za gia, na gia. Mfumo wa kuendesha una kifaa cha umeme na utaratibu wa usafirishaji, ambao hutumika kutekeleza vitendo vinavyolingana vya utaratibu. Kila moja ya aina hizi tatu za mifumo ya msingi ya kuendesha ina sifa zake. Mfumo mkuu wa sasa ni mfumo wa kuendesha umeme. Kwa sababu ya hali ya chini ya kubadilika, mota kubwa za AC na DC servo na viendeshi vyao vya servo vinavyounga mkono (vibadilishaji vya masafa ya AC, vidhibiti vya upana wa mapigo ya DC) hutumika sana. Aina hii ya mfumo haihitaji ubadilishaji wa nishati, ni rahisi kutumia, na ina udhibiti nyeti. Mota nyingi zinahitaji utaratibu maridadi wa upitishaji: kipunguzaji. Meno yake hutumia kibadilishaji kasi ya gia ili kupunguza idadi ya mizunguko ya nyuma ya mota hadi idadi inayohitajika ya mizunguko ya nyuma na kupata kifaa kikubwa cha torque, na hivyo kupunguza kasi na kuongeza torque. Wakati mzigo ni mkubwa, mota ya servo huongezeka bila kujua. Nguvu ni nafuu sana, na torque ya kutoa inaweza kuongezeka kupitia kipunguzaji ndani ya safu inayofaa ya kasi. Mota za servo zinakabiliwa na joto na mtetemo wa masafa ya chini zinapofanya kazi kwa masafa ya chini. Kazi ya muda mrefu na ya kurudia hairuhusu kuhakikisha uendeshaji sahihi na wa kuaminika. Uwepo wa mota ya kupunguza usahihi huruhusu mota ya servo kufanya kazi kwa kasi inayofaa, na kuimarisha ugumu wa mwili wa mashine na kutoa torque kubwa zaidi. Kuna vipunguzaji viwili vikuu leo: kipunguzaji cha harmonic na kipunguzaji cha RV.
3. Mfumo wa udhibiti
Yamfumo wa kudhibiti robotini ubongo wa roboti na jambo kuu linaloamua kazi na kazi za roboti. Mfumo wa udhibiti hutuma ishara za amri kwa mfumo wa kuendesha na utaratibu wa utekelezaji kulingana na programu ya kuingiza data, na kuzidhibiti. Kazi kuu yaroboti ya viwanda teknolojia ya udhibiti ni kudhibiti aina mbalimbali za shughuli, mkao na mwelekeo, na muda wa utekelezaji waroboti ya viwandas katika nafasi ya kazi. Ina sifa za programu rahisi, uendeshaji wa menyu ya programu, kiolesura rafiki cha mwingiliano kati ya binadamu na kompyuta, vidokezo vya uendeshaji mtandaoni na matumizi rahisi. Mfumo wa kidhibiti ndio msingi wa roboti, na makampuni husika ya kigeni yamefungwa kwa karibu na majaribio yetu. Katika miaka ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo ya teknolojia ya vifaa vya elektroniki, utendaji wa vichakataji vidogo umekuwa wa juu zaidi na zaidi, na bei imekuwa nafuu na ya chini zaidi. Sasa, vichakataji vidogo vya biti 32 vinavyogharimu dola 1-2 za Marekani vimeonekana sokoni. Vichakataji vidogo vyenye gharama nafuu vimeleta fursa mpya za maendeleo kwa vidhibiti vya roboti, na kuwezesha kutengeneza vidhibiti vya roboti vya gharama nafuu na vyenye utendaji wa juu. Ili kuufanya mfumo uwe na uwezo wa kutosha wa kompyuta na kuhifadhi, vidhibiti vya roboti sasa vinaundwa zaidi na mfululizo wenye nguvu wa ARM, mfululizo wa DSP, mfululizo wa POWERPC, mfululizo wa Intel na chipsi zingine. Kwa kuwa kazi na kazi za chipu zilizopo za matumizi ya jumla haziwezi kukidhi kikamilifu mahitaji ya baadhi ya mifumo ya roboti kwa upande wa bei, utendaji, ujumuishaji na violesura, hii imesababisha hitaji la teknolojia ya SoC (System on Chip) katika mifumo ya roboti. Kichakataji kimeunganishwa na violesura vinavyohitajika, ambavyo vinaweza kurahisisha muundo wa saketi za pembeni za mfumo, kupunguza ukubwa wa mfumo, na kupunguza gharama. Kwa mfano, Actel huunganisha viini vya kichakataji vya NEOS au ARM7 katika bidhaa zake za FPGA ili kuunda mfumo kamili wa SoC. Kwa upande wa vidhibiti vya teknolojia ya roboti, utafiti wake umejikita zaidi Marekani na Japani, na kuna bidhaa zilizokomaa, kama vile Kampuni ya DELTATAU ya Marekani, Pengli Co., Ltd. ya Japani, n.k. Kidhibiti chake cha mwendo huchukua teknolojia ya DSP kama msingi wake na hutumia muundo wazi unaotegemea PC. 4. Kichocheo cha mwisho Kifaa cha kuathiri mwisho ni sehemu iliyounganishwa na kiungo cha mwisho cha kifaa cha kuchezea. Kwa kawaida hutumika kunyakua vitu, kuunganishwa na mifumo mingine na kufanya kazi zinazohitajika. Watengenezaji wa roboti kwa ujumla hawabuni au kuuza vifaa vya kuathiri mwisho; katika hali nyingi, hutoa tu kifaa rahisi cha kushikilia. Kwa kawaida kifaa cha kuathiri mwisho huwekwa kwenye flange ya mhimili 6 ya roboti ili kukamilisha kazi katika mazingira fulani, kama vile kulehemu, kupaka rangi, kubandika, na kupakia na kupakua sehemu, ambazo ni kazi zinazohitaji roboti kukamilisha.
Muhtasari wa mota za servo Kiendeshi cha servo, kinachojulikana pia kama "kidhibiti cha servo" na "kipaza sauti cha servo", ni kidhibiti kinachotumika kudhibiti mota za servo. Kazi yake ni sawa na ile ya kibadilishaji masafa kwenye mota za kawaida za AC, na ni sehemu ya mfumo wa servo. Kwa ujumla, mota ya servo inadhibitiwa kupitia njia tatu: nafasi, kasi na torque ili kufikia uwekaji sahihi wa mfumo wa usafirishaji.
1. Uainishaji wa motors za servo Imegawanywa katika makundi mawili: mota za DC na AC servo.
Mota za servo za AC zimegawanywa zaidi katika mota za servo zisizo na ulandanishi na mota za servo zinazolingana. Kwa sasa, mifumo ya AC inachukua nafasi ya mifumo ya DC hatua kwa hatua. Ikilinganishwa na mifumo ya DC, mota za servo za AC zina faida za kuegemea juu, utengamano mzuri wa joto, muda mdogo wa hali ya hewa, na uwezo wa kufanya kazi chini ya shinikizo kubwa. Kwa sababu hakuna brashi na gia za usukani, mfumo wa servo wa AC pia unakuwa mfumo wa servo usio na brashi, na mota zinazotumika ndani yake ni mota zisizo na ulandanishi za aina ya ngome na mota za kudumu za sumaku zisizo na muundo usio na brashi. 1) Mota za servo za DC zimegawanywa katika mota zilizopigwa brashi na zisizopigwa brashi
①Mota zilizopigwa brashi zina gharama ya chini, muundo rahisi, torque kubwa ya kuanzia, masafa mapana ya kasi, udhibiti rahisi, zinahitaji matengenezo, lakini ni rahisi kudumisha (kubadilisha brashi za kaboni), hutoa mwingiliano wa sumakuumeme, zina mahitaji katika mazingira ya matumizi, na kwa kawaida hutumika kwa udhibiti wa gharama Hali nyeti za jumla za viwanda na za kiraia;
②Mota zisizotumia brashi ni ndogo kwa ukubwa na uzito mwepesi, zikiwa na pato kubwa na mwitikio wa haraka. Zina kasi ya juu na hali ya chini, torque thabiti na mzunguko laini. Udhibiti ni mgumu na wa busara. Njia ya kielektroniki ya kubadilisha umeme ni rahisi kubadilika. Inaweza kubadilisha umeme kwa kutumia wimbi la mraba au wimbi la sine. Mota haina matengenezo na ufanisi. Inaokoa nishati, mionzi midogo ya sumakuumeme, ongezeko la joto la chini na maisha marefu, yanafaa kwa mazingira mbalimbali.
2. Sifa za aina tofauti za mota za servo
1) Faida na hasara za mota ya DC servo Faida: udhibiti sahihi wa kasi, sifa ngumu sana za torque na kasi, kanuni rahisi ya udhibiti, rahisi kutumia, na bei nafuu. Hasara: mabadiliko ya brashi, kikomo cha kasi, upinzani wa ziada, uzalishaji wa chembe za uchakavu (hazifai kwa mazingira yasiyo na vumbi na yanayolipuka)
2) Faida na hasara za mota ya servo ya AC Faida: sifa nzuri za udhibiti wa kasi, udhibiti laini katika safu nzima ya kasi, karibu hakuna mtetemo, ufanisi mkubwa wa zaidi ya 90%, uzalishaji mdogo wa joto, udhibiti wa kasi ya juu, udhibiti wa nafasi ya usahihi wa juu (kulingana na usahihi wa kisimbaji), eneo la uendeshaji lililokadiriwa Ndani, inaweza kufikia torque ya mara kwa mara, hali ya chini ya msisimko, kelele ya chini, kutochakaa kwa brashi, na kutofanya matengenezo (yanafaa kwa mazingira yasiyo na vumbi na milipuko). Hasara: Udhibiti ni mgumu zaidi, vigezo vya kiendeshi vinahitaji kurekebishwa mahali pake na vigezo vya PID vinabainishwa, na miunganisho zaidi inahitajika. Hivi sasa, viendeshi vikuu vya servo hutumia vichakataji vya mawimbi ya dijitali (DSP) kama kitovu cha udhibiti, ambacho kinaweza kutekeleza algoriti changamano za udhibiti na kufikia udijitali, mtandao na akili. Vifaa vya umeme kwa ujumla hutumia saketi za kiendeshi zilizoundwa na moduli za umeme zenye akili (IPM) kama kitovu. IPM huunganisha saketi ya kiendeshi na ina saketi za kugundua hitilafu na ulinzi kama vile overvoltage, overcurrent, overheating, na undervoltage. Programu pia huongezwa kwenye saketi kuu. Anza saketi ili kupunguza athari za mchakato wa kuanzisha kwenye kiendeshi. Kitengo cha kiendeshi cha umeme kwanza hurekebisha nguvu ya umeme ya awamu tatu au nguvu kuu kupitia saketi ya kirekebishaji cha daraja kamili ya awamu tatu ili kupata mkondo wa moja kwa moja unaolingana. Nguvu ya umeme ya awamu tatu au nguvu kuu iliyorekebishwa kisha hubadilishwa kuwa masafa na kibadilishaji cha voltage cha PWM cha awamu tatu cha sinusoidal ili kuendesha mota ya servo ya AC ya sumaku ya kudumu ya awamu tatu inayolingana. Mchakato mzima wa kitengo cha kiendeshaji cha umeme unaweza kusemwa tu kuwa mchakato wa AC-DC-AC. Saketi kuu ya topolojia ya kitengo cha kirekebishaji (AC-DC) ni saketi ya kirekebishaji kisichodhibitiwa cha daraja kamili ya awamu tatu.
Mwonekano uliolipuka wa kipunguzaji cha harmonic Ilichukua Kampuni ya Nabtesco ya Kijapani miaka 6-7 tangu kupendekeza muundo wa RV mwanzoni mwa miaka ya 1980 hadi kufikia mafanikio makubwa katika utafiti wa kupunguza RV mnamo 1986; na Nantong Zhenkang na Hengfengtai, ambazo zilikuwa za kwanza kutoa matokeo nchini China, pia zilitumia muda. Miaka 6-8. Je, ina maana kwamba makampuni yetu ya ndani hayana fursa? Habari njema ni kwamba baada ya miaka kadhaa ya kupelekwa, makampuni ya Kichina hatimaye yamepata mafanikio fulani.
*Makala hii imetolewa kutoka kwenye mtandao, tafadhali wasiliana nasi kwa ajili ya kufuta ukiukaji.
Muda wa chapisho: Septemba 15-2023
