შესავალი სამრეწველო რობოტების ცოდნაში

სამრეწველო რობოტიs ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო წარმოებაში, როგორიცაა ავტომობილების წარმოება, ელექტრომოწყობილობები, კვების პროდუქტები და ა.შ. მათ შეუძლიათ ჩაანაცვლონ განმეორებადი მექანიკური ოპერაციები და წარმოადგენენ მანქანებს, რომლებიც სხვადასხვა ფუნქციის შესასრულებლად საკუთარ სიმძლავრესა და მართვის შესაძლებლობებს ეყრდნობიან. მათ შეუძლიათ ადამიანის ბრძანების გაძლება და ასევე შეუძლიათ წინასწარ დაპროგრამებული პროგრამების მიხედვით მუშაობა. ახლა ვისაუბრებთ ძირითად ძირითად კომპონენტებზე.სამრეწველო რობოტიs.

1. თემა

მთავარი მექანიზმი არის მანქანის ბაზა და ამძრავი მექანიზმი, მათ შორის დიდი მკლავი, წინამხარი, მაჯა და ხელი, რომლებიც ქმნიან მრავალსაფეხურიან თავისუფლების მექანიკურ სისტემას. ზოგიერთ რობოტს ასევე აქვს სიარულის მექანიზმები.სამრეწველო რობოტიsაქვთ თავისუფლების 6 გრადუსი ან მეტი. მაჯას, როგორც წესი, მოძრაობის თავისუფლების 1-დან 3 გრადუსამდე მერყეობს.

2. წამყვანი სისტემა

მამოძრავებელი სისტემა,სამრეწველო რობოტიsენერგიის წყაროს მიხედვით, ეს სამი ტიპი ასევე შეიძლება გაერთიანდეს კომპოზიტურ ამძრავ სისტემაში მოთხოვნების მიხედვით. ან ირიბად იმართებოდეს მექანიკური გადაცემის მექანიზმების მეშვეობით, როგორიცაა სინქრონული ღვედები, გადაცემათა კოლოფები და მექანიზმები. ამძრავ სისტემას აქვს კვების მოწყობილობა და გადაცემის მექანიზმი, რომლებიც გამოიყენება მექანიზმის შესაბამისი მოქმედებების განსახორციელებლად. ამ სამი ტიპის ძირითადი ამძრავი სისტემებიდან თითოეულს აქვს საკუთარი მახასიათებლები. ამჟამინდელი მეინსტრიმი არის ელექტრო ამძრავი სისტემა. დაბალი ინერციის გამო, ფართოდ გამოიყენება დიდი ბრუნვის მომენტის მქონე ცვლადენოვანი და მუდმივი დენის სერვოძრავები და მათი დამხმარე სერვოძრავები (ცვლადენოვანი დენის სიხშირის გადამყვანები, მუდმივი დენის იმპულსის სიგანის მოდულატორები). ამ ტიპის სისტემა არ საჭიროებს ენერგიის გარდაქმნას, მარტივი გამოსაყენებელია და აქვს მგრძნობიარე მართვა. ძრავების უმეტესობას სჭირდება დელიკატური გადაცემის მექანიზმი: რედუქტორი. მისი კბილები იყენებს გადაცემათა კოლოფის სიჩქარის გადამყვანს, რათა შეამციროს ძრავის უკუ ბრუნვების რაოდენობა საჭირო რაოდენობის უკუ ბრუნვამდე და მიიღოს უფრო დიდი ბრუნვის მომენტის მოწყობილობა, რითაც მცირდება სიჩქარე და იზრდება ბრუნვის მომენტი. როდესაც დატვირთვა დიდია, სერვოძრავა ბრმად იზრდება. სიმძლავრე ძალიან ეკონომიურია და გამომავალი ბრუნვის მომენტის გაზრდა შესაძლებელია რედუქტორის საშუალებით შესაბამისი სიჩქარის დიაპაზონში. სერვოძრავები მიდრეკილნი არიან სითბოს და დაბალი სიხშირის ვიბრაციისკენ დაბალ სიხშირეებზე მუშაობისას. ხანგრძლივი და განმეორებადი მუშაობა არ უწყობს ხელს ზუსტი და საიმედო მუშაობის უზრუნველყოფას. ზუსტი რედუქტორის არსებობა საშუალებას აძლევს სერვოძრავას იმუშაოს შესაბამისი სიჩქარით, აძლიერებს მანქანის კორპუსის სიმყარეს და გამოიმუშავებს უფრო მეტ ბრუნვის მომენტს. დღეს არსებობს ორი ძირითადი რედუქტორი: ჰარმონიული რედუქტორი და RV რედუქტორი.

3. კონტროლის სისტემა

ისრობოტის მართვის სისტემაარის რობოტის ტვინი და მთავარი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს რობოტის ფუნქციებსა და ფუნქციებს. მართვის სისტემა შეყვანის პროგრამის მიხედვით აგზავნის ბრძანების სიგნალებს მართვის სისტემასა და შესრულების მექანიზმზე და აკონტროლებს მათ. მთავარი ამოცანასამრეწველო რობოტი კონტროლის ტექნოლოგია გულისხმობს აქტივობების დიაპაზონის, პოზისა და ტრაექტორიის, ასევე მოქმედების დროის კონტროლს.სამრეწველო რობოტისამუშაო სივრცეში. მას ახასიათებს მარტივი პროგრამირება, პროგრამული უზრუნველყოფის მენიუს მართვა, მეგობრული ადამიან-კომპიუტერის ურთიერთქმედების ინტერფეისი, ონლაინ მუშაობის ინსტრუქციები და მოსახერხებელი გამოყენება. რობოტის ბირთვს კონტროლერის სისტემა წარმოადგენს და შესაბამისი უცხოური კომპანიები ჩვენს ექსპერიმენტებს მჭიდროდ ადევნებენ თვალყურს. ბოლო წლებში, მიკროელექტრონული ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, მიკროპროცესორების მუშაობა სულ უფრო და უფრო იზრდება, ხოლო ფასი სულ უფრო და უფრო იაფი ხდება. ამჟამად, ბაზარზე 1-2 აშშ დოლარის ღირებულების 32-ბიტიანი მიკროპროცესორები გამოჩნდა. ეკონომიურმა მიკროპროცესორებმა რობოტების კონტროლერებს განვითარების ახალი შესაძლებლობები მოუტანა, რამაც შესაძლებელი გახადა დაბალი ღირებულების, მაღალი ხარისხის რობოტების კონტროლერების შემუშავება. იმისათვის, რომ სისტემას საკმარისი გამოთვლითი და შენახვის შესაძლებლობები ჰქონდეს, რობოტების კონტროლერები ამჟამად ძირითადად შედგება მძლავრი ARM სერიებისგან, DSP სერიებისგან, POWERPC სერიებისგან, Intel სერიებისგან და სხვა ჩიპებისგან.   ვინაიდან არსებული ზოგადი დანიშნულების ჩიპების ფუნქციები და ფუნქციები სრულად ვერ აკმაყოფილებს ზოგიერთი რობოტული სისტემის მოთხოვნებს ფასის, ფუნქციონალურობის, ინტეგრაციისა და ინტერფეისების თვალსაზრისით, ამან გამოიწვია რობოტულ სისტემებში SoC (სისტემა ჩიპზე) ტექნოლოგიის მოთხოვნა. პროცესორი ინტეგრირებულია საჭირო ინტერფეისებთან, რაც ამარტივებს სისტემის პერიფერიული სქემების დიზაინს, ამცირებს სისტემის ზომას და ხარჯებს. მაგალითად, Actel აერთიანებს NEOS ან ARM7 პროცესორის ბირთვებს თავის FPGA პროდუქტებში, რათა შექმნას სრული SoC სისტემა. რობოტული ტექნოლოგიის კონტროლერების თვალსაზრისით, მისი კვლევა ძირითადად კონცენტრირებულია შეერთებულ შტატებსა და იაპონიაში და არსებობს ისეთი განვითარებული პროდუქტები, როგორიცაა ამერიკული DELTATAU კომპანია, იაპონური Pengli Co., Ltd. და ა.შ. მისი მოძრაობის კონტროლერი იყენებს DSP ტექნოლოგიას, როგორც ბირთვს და იყენებს კომპიუტერზე დაფუძნებულ ღია სტრუქტურას. 4. ბოლო ეფექტორი ბოლო ეფექტორი არის კომპონენტი, რომელიც დაკავშირებულია მანიპულატორის ბოლო სახსართან. ის, როგორც წესი, გამოიყენება ობიექტების დასაჭერად, სხვა მექანიზმებთან დასაკავშირებლად და საჭირო დავალებების შესასრულებლად. რობოტების მწარმოებლები, როგორც წესი, არ აპროექტებენ და არ ყიდიან ბოლო ეფექტორებს; უმეტეს შემთხვევაში, ისინი მხოლოდ მარტივ დამჭერს სთავაზობენ. როგორც წესი, ბოლო ეფექტორი დამონტაჟებულია რობოტის 6-ღერძიან ფლანგზე, რათა შეასრულოს დავალებები მოცემულ გარემოში, როგორიცაა შედუღება, შეღებვა, წებოვნება და ნაწილების ჩატვირთვა-გადმოტვირთვა, რომლებიც რობოტების მიერ შესასრულებელი დავალებებია.

სერვოძრავების მიმოხილვა სერვოძრავი, ასევე ცნობილი როგორც „სერვოკონტროლერი“ და „სერვოგამაძლიერებელი“, არის კონტროლერი, რომელიც გამოიყენება სერვოძრავების სამართავად. მისი ფუნქცია მსგავსია ჩვეულებრივი ცვლადი დენის ძრავების სიხშირის გადამყვანის ფუნქციისა და ის სერვოსისტემის ნაწილია. ზოგადად, სერვოძრავა კონტროლდება სამი მეთოდით: პოზიციონირება, სიჩქარე და ბრუნვის მომენტი, რათა მიღწეულ იქნას გადამცემი სისტემის მაღალი სიზუსტის პოზიციონირება.

1. სერვოძრავების კლასიფიკაცია ის ორ კატეგორიად იყოფა: მუდმივი დენის და ცვლადი დენის სერვოძრავები.

ცვლადენოვანი დენის სერვოძრავები იყოფა ასინქრონულ სერვოძრავებად და სინქრონულ სერვოძრავებად. ამჟამად, ცვლადენოვანი დენის სისტემები თანდათან ცვლის მუდმივ დენის სისტემებს. მუდმივ დენის სისტემებთან შედარებით, ცვლადენოვან სერვოძრავებს აქვთ მაღალი საიმედოობა, კარგი სითბოს გაფრქვევა, მცირე ინერციის მომენტი და მაღალი წნევის ქვეშ მუშაობის უნარი. ჯაგრისებისა და საჭის მექანიზმების არარსებობის გამო, ცვლადენოვანი დენის სერვოსისტემა ასევე ხდება უჯაგრისო სერვოსისტემა და მასში გამოყენებული ძრავებია გალიის ტიპის ასინქრონული ძრავები და მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები უჯაგრისო სტრუქტურით. 1) DC სერვოძრავები იყოფა ჯაგრისიან და უჯაგრისო ძრავებად

①ჯაგრისებიან ძრავებს აქვთ დაბალი ღირებულება, მარტივი სტრუქტურა, დიდი საწყისი ბრუნვის მომენტი, ფართო სიჩქარის დიაპაზონი, მარტივი მართვა, საჭიროებენ მოვლას, მაგრამ მათი მოვლა მარტივია (ნახშირბადის ჯაგრისების შეცვლა), წარმოქმნიან ელექტრომაგნიტურ ჩარევას, აქვთ მოთხოვნები გამოყენების გარემოსთან დაკავშირებით და, როგორც წესი, გამოიყენება ხარჯების კონტროლისთვის. მგრძნობიარე ზოგადი სამრეწველო და სამოქალაქო სიტუაციები;

②უჯაგრისო ძრავები პატარა ზომისა და წონისაა, დიდი სიმძლავრითა და სწრაფი რეაგირებით. მათ ახასიათებთ მაღალი სიჩქარე და მცირე ინერცია, სტაბილური ბრუნვის მომენტი და გლუვი ბრუნვა. მართვა რთული და ინტელექტუალურია. ელექტრონული კომუტაციის მეთოდი მოქნილია. მას შეუძლია კვადრატული ან სინუსოიდური ტალღის კომუტაცია. ძრავა არ საჭიროებს მოვლას და ეფექტურია. ენერგოდამზოგავი, მცირე ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, დაბალი ტემპერატურის მატება და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, შესაფერისია სხვადასხვა გარემოსთვის.

2. სხვადასხვა ტიპის სერვოძრავების მახასიათებლები

1) DC სერვოძრავის უპირატესობები და ნაკლოვანებები უპირატესობები: სიჩქარის ზუსტი კონტროლი, ძალიან მაღალი ბრუნვის მომენტი და სიჩქარის მახასიათებლები, მარტივი მართვის პრინციპი, მარტივი გამოყენება და დაბალი ფასი. ნაკლოვანებები: ჯაგრისის კომუტაცია, სიჩქარის ლიმიტი, დამატებითი წინააღმდეგობა, ცვეთის ნაწილაკების წარმოქმნა (არ არის შესაფერისი მტვრისგან თავისუფალი და ასაფეთქებელი გარემოსთვის)

2) ცვლადენოვანი სერვოძრავის უპირატესობები და ნაკლოვანებები უპირატესობები: კარგი სიჩქარის კონტროლის მახასიათებლები, გლუვი კონტროლი მთელ სიჩქარის დიაპაზონში, თითქმის არანაირი რხევა, 90%-ზე მეტი მაღალი ეფექტურობა, ნაკლები სითბოს გამომუშავება, მაღალსიჩქარიანი კონტროლი, მაღალი სიზუსტის პოზიციის კონტროლი (ენკოდერის სიზუსტიდან გამომდინარე), ნომინალური სამუშაო არეალი. შიგნით შესაძლებელია მუდმივი ბრუნვის მომენტის, დაბალი ინერციის, დაბალი ხმაურის, ჯაგრისის ცვეთის არარსებობის და მოვლა-პატრონობის არარსებობა (შესაფერისია მტვრისგან თავისუფალი და ასაფეთქებელი გარემოსთვის). ნაკლოვანებები: მართვა უფრო რთულია, დრაივერის პარამეტრების ადგილზე კორექტირება და PID პარამეტრების განსაზღვრაა საჭირო და საჭიროა მეტი კავშირი. ამჟამად, მეინსტრიმული სერვოძრავები მართვის ბირთვად იყენებენ ციფრულ სიგნალის პროცესორებს (DSP), რომლებსაც შეუძლიათ შედარებით რთული მართვის ალგორითმების განხორციელება და ციფრულიზაციის, ქსელური და ინტელექტის მიღწევა. ენერგომომარაგების მოწყობილობები, როგორც წესი, იყენებენ ინტელექტუალური ენერგომომარაგების მოდულებით (IPM) შექმნილ წამყვანი სქემებს, როგორც ბირთვს. IPM აერთიანებს წამყვანი წრედს და აქვს ხარვეზების აღმოჩენისა და დაცვის სქემები, როგორიცაა გადაჭარბებული ძაბვა, გადაჭარბებული დენი, გადახურება და დაბალი ძაბვა. პროგრამული უზრუნველყოფა ასევე ემატება მთავარ წრედს. ჩართვის წრედის ჩართვა, რათა შემცირდეს გაშვების პროცესის გავლენა დრაივერზე. დენის წამყვანი ბლოკი თავდაპირველად ასწორებს შემავალ სამფაზიან დენის ან ქსელის დენის წყაროს სამფაზიანი სრული ხიდის მქონე გამსწორებლის წრედის მეშვეობით, შესაბამისი მუდმივი დენის მისაღებად. გასწორებული სამფაზიანი დენის ან ქსელის დენის წყარო შემდეგ გარდაიქმნება სიხშირეზე სამფაზიანი სინუსოიდური PWM ძაბვის ინვერტორით, რათა მართოს სამფაზიანი მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ცვლადი დენის სერვოძრავა. დენის წამყვანი ბლოკის მთელი პროცესი შეიძლება მარტივად ჩაითვალოს AC-DC-AC პროცესად. გამსწორებელი ბლოკის (AC-DC) მთავარი ტოპოლოგიური წრედი არის სამფაზიანი სრული ხიდის მქონე უკონტროლო გამსწორებლის წრედი.

ჰარმონიული რედუქტორის გაფართოებული ხედი იაპონურ კომპანია „ნაბტესკოს“ 6-7 წელი დასჭირდა 1980-იანი წლების დასაწყისში RV-ს დიზაინის შეთავაზებიდან 1986 წელს RV რედუქტორის კვლევაში მნიშვნელოვან გარღვევამდე; ხოლო „ნანტონგ ჟენკანგმა“ და „ჰენგფენგტაიმ“, რომლებმაც პირველებმა მიაღწიეს შედეგებს ჩინეთში, ასევე 6-8 წელი დახარჯეს. ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ ჩვენს ადგილობრივ საწარმოებს არანაირი შესაძლებლობა არ აქვთ? კარგი ამბავი ის არის, რომ რამდენიმეწლიანი დანერგვის შემდეგ, ჩინურმა კომპანიებმა საბოლოოდ მიაღწიეს გარკვეულ გარღვევებს.

*სტატია აღებულია ინტერნეტიდან, გთხოვთ, დაგვიკავშირდეთ დარღვევის წასაშლელად.