הסבר מפורט על מבנה מערכת ההנעה והבקרה של רובוטים תעשייתיים

I. תצורות קינמטיות נפוצות

1. זרוע הפעלה קרטזיאנית

יתרונות: קל למימוש באמצעות בקרת מחשב, קל להשיג דיוק גבוה. חסרונות: מעכב עבודה, ומכסה שטח גדול, מהירות תנועה נמוכה, איטום לא טוב.

①ריתוך, טיפול, טעינה ופריקה, אריזה, פלטיזציה, פירוק משטחים, בדיקה, איתור פגמים, מיון, הרכבה, תיוג, ריסוס, סימון, ריסוס (חיקוי רך), מעקב אחר מטרות, פיצוץ וסדרת עבודות.

② מתאים במיוחד לריבוי-מינים, אז לקבוצת הפעולות הגמישות, ליציבות, לשיפור איכות המוצר, לשיפור פריון העבודה, לשיפור תנאי העבודה ולהחלפת מוצר מהירה יש תפקיד חשוב מאוד.

2. זרוע הפעלה עם צירים (מפרקית)

המפרקים של רובוטים מפרקים מסתובבים כולם, בדומה לזרוע האדם, המבנה הנפוץ ביותר ברובוטים תעשייתיים. טווח העבודה שלו מורכב יותר.

① חלקי רכב, תבניות, חלקי מתכת, מוצרי פלסטיק, ציוד ספורט, מוצרי זכוכית, קרמיקה, תעופה ועוד זיהוי מהיר ופיתוח מוצרים.

② הרכבת גוף, הרכבת מכונות כללית ובקרת איכות ייצור אחרת, כגון מדידה של שלוש- קואורדינטות וזיהוי שגיאות.

③ אב טיפוס מהיר של עתיקות, יצירות אמנות, פיסול, דוגמנות דמויות מצוירות, מוצרי פורטרטים וכו'.

④ באתר-מדידה ובדיקה של כל הרכב.

⑤ מדידת צורת גוף האדם, ייצור ציוד רפואי כגון שלד, ייצור צורת גוף האדם וניתוחים פלסטיים רפואיים.

זרוע הפעלה 3.SCARA

רובוטים SCARA נמצאים בשימוש נפוץ בפעולות הרכבה, התכונה הבולטת ביותר היא שלתנועתם במישור x- y יש גמישות גדולה, בעוד שלאורך ציר z- יש קשיחות חזקה, ולכן יש לה גמישות סלקטיבית. רובוט מסוג זה זכה ליישומים טובים בפעולות הרכבה.

① בשימוש רב בהרכבת מעגלים מודפסים ורכיבים אלקטרוניים.

② הזזה ואיסוף והנחת חפצים, כגון לוחות מעגלים משולבים וכו'.

③ בשימוש נרחב בתעשיית הפלסטיק, תעשיית הרכב, תעשיית האלקטרוניקה, תעשיית התרופות ותעשיית המזון.

④ חלקים נעים ועבודות הרכבה.

​

4. זרוע הפעלה מסוג קואורדינטה כדורית

מאפיינים: טווח העבודה ליד התושבת המרכזית גדול, שני הכוננים המסתובבים קלים לאיטום ומכסים חלל עבודה גדול. עם זאת, הקואורדינטות מורכבות, קשות לשליטה, ויש בעיות איטום עם הכונן הליניארי.

​

5. משטח גלילי סוג קואורדינטת זרוע הפעלה

 

יתרונות: וחישוב פשוט; חלק ליניארי יכול להיות מונע הידראולית, יכול להפיק כמות גדולה של כוח; מסוגל להגיע לתוך המכונה מסוג חלל. חסרונות: הזרוע שלו יכולה להגיע המרחב מוגבל, לא יכול להגיע לחלל ליד העמוד או ליד הקרקע; חלק הכונן הליניארי קשה לאטום, עמיד בפני אבק; הזרוע האחורית עובדת, לא יכולה להגיע לחלל ליד העמוד או ליד הקרקע.

קשה לאטום את חלק ההנעה הליניארי ועמיד בפני אבק; כאשר הזרוע האחורית פועלת, הקצה האחורי של הזרוע יגע בחפצים אחרים בטווח העבודה.

6. מוסדות מיותרים

בדרך כלל נדרשות 6 דרגות חופש למיקום מרחבי, ושימוש במפרקים נוספים יכול לעזור למנגנון להימנע מצורות סיביות מוזרות. האיור שלהלן מציג את צורת המיקום של זרוע המניפולטור ב-7-דרגות-

​

7. מבנה לולאה סגור-

מבנה לולאה סגורה- יכול לשפר את קשיחות המנגנון, אך הוא יקטין את טווח התנועה של המפרק, ומרחב העבודה מצומצם במקצת.

① סימולטור תנועה;

② כלי מכונות מקבילים;

③ רובוט מיקרומניפולציה;

④ חיישני כוח;

⑤ ניתן לממש רובוטים למניפולציה של תאים בהנדסה ביו-רפואית, הזרקת תאים וחלוקה;

⑥ רובוטים מיקרוכירורגים;

⑦ התקני התאמת גישה עבור טלסקופי רדיו אסטרונומיה גדולים;

⑧ ציוד היברידי, כמו מודול המניפולטור ההיברידי Tricept של SMT הוא דוגמה מוצלחת לתכנון מודולרי המבוסס על יחידות מנגנון מקביל.

II. פרמטרים טכניים עיקריים של הרובוט

הפרמטרים הטכניים של הרובוט משקפים את העבודה שהרובוט יכול לעשות, עם הביצועים התפעוליים הגבוהים ביותר וכן הלאה, יש לקחת בחשבון את התכנון והיישום של הרובוט. הפרמטרים הטכניים העיקריים של הרובוט הם מידת החופש, רזולוציה, סביבת עבודה, מהירות עבודה, עומס עבודה וכן הלאה.

1. מידת חופש

לרובוט יש מספר תנועה עצמאית של ציר הקואורדינטות. מידת החופש של הרובוט היא מספר פרמטרי התנועה העצמאיים הנדרשים לקביעת המיקום והיחס של יד הרובוט בחלל. הפתיחה והסגירה של האצבעות, ודרגות החופש של מפרקי האצבעות בדרך כלל אינן כלולות.... מספר דרגות החופש של רובוט שווה בדרך כלל למספר המפרקים. מספר דרגות החופש הנפוצות ברובוטים הוא בדרך כלל לא יותר מ-5 עד 6.

2. מפרקים (ג'וינט)

כלומר, סגן התנועה, המאפשר לזרוע הרובוט חלקים מהתנועה היחסית בין המוסדות.
 

3. סביבת עבודה

כל אזורי החלל נגישים לזרוע הרובוט או לנקודות הרכבה ביד. צורתו תלויה במספר דרגות החופש של הרובוט ובסוג והתצורה של כל מפרק תנועה. סביבת העבודה של הרובוט מיוצגת בדרך כלל הן בשיטות גרפיות והן בשיטות אנליטיות.

4. מהירות עבודה

רובוט בתנאי עומס העבודה, תהליך תנועת מהירות אחידה, מרכז הממשק המכני או מרכז הכלי ביחידת הזמן של המרחק שעבר או זווית הסיבוב.

5. עומס עבודה

הכוונה לרובוט בכל עמדה בטווח העבודה של העומס המרבי שיכול לעמוד בו, מבוטא בדרך כלל במונחים של מסה, מומנט, מומנט אינרציה. כמו כן ומהירות הריצה וגודל וכיוון התאוצה, ההוראות הכלליות של פעולה במהירות גבוהה- יכולות לתפוס את המשקל של חלק העבודה כמחווני קיבולת נשיאה.

6. רזולוציה

יכול לממש את מרחק התנועה המינימלי או זווית הסיבוב המינימלית.

7. דיוק

יכולת חזרה או דיוק מיקום חוזר: מתייחס למידת ההבדל בין הרובוט להגיע שוב ושוב למיקום יעד מסוים. או באותן הוראות מיקום, הרובוט ממשיך לחזור מספר פעמים על פיזור המיקום שלו. זהו מדד לצפיפות של עמודה של ערכי שגיאה, כלומר מידת החזרה.

III. רובוט חומרים בשימוש נפוץ

(1) פלדה מבנית פחמן ופלדה מבנית מסגסוגת לחומרים אלה יש חוזק טוב, במיוחד פלדה מבנית מסגסוגת, החוזק שלה גדל פי 4 עד 5, מודול האלסטיות E גדול, עמידות חזקה בפני דפורמציה, הוא החומרים הנפוצים ביותר.

(2) אלומיניום, סגסוגות אלומיניום וחומרי סגסוגת קלה אחרים המאפיין הנפוץ של חומרים אלה הוא קל משקל, מודול האלסטיות E אינו גדול, אך צפיפות החומר קטנה, כך שעדיין ניתן להשוות את היחס בין E / ρ לפלדה. כמה סגסוגות אלומיניום נדירות היו שיפורים משמעותיים יותר באיכות, כגון תוספת של 3.2% (אחוז משקל) של סגסוגת אלומיניום ליתיום, מודול האלסטיות גדל ב-14%, יחס E / ρ גדל ב-16%.

3) סגסוגות מחוזקות בסיבים- לסגסוגות אלו, כגון סיבי בורון-סגסוגות אלומיניום מחוזקות וסגסוגות מגנזיום מחוזקות בסיבי גרפיט-, יש יחסי E/ρ של 11.4 × 107 ו-8.9 × 107, בהתאמה. לחומרי המתכת המחוזקים בסיבים- יש יחסי E/ρ גבוהים מאוד, אבל הם יקרים.

(4) קרמיקה לחומרים קרמיים יש איכויות טובות, אבל פריך, לא קל לעיבוד, יפן ניסתה לייצר דגימות זרועות של רובוט קרמי המשמש ברובוטים קטנים-בדיוק גבוה.

(5) חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבים- לחומרים אלו יש יחסי E/ρ מצוינים ויש להם גם את היתרון הבולט של שיכוך גדול. חומרים מתכתיים קונבנציונליים אינם יכולים להיות בעלי שיכוך כה גדול, ולכן יש יותר ויותר דוגמאות לחומרים מרוכבים בשימוש ברובוטים- במהירות גבוהה.

6) חומרי שיכוך ויסקו-אלסטיים הגברת השיכוך של חברי הצמדה לרובוטים היא דרך יעילה לשפר את המאפיינים הדינמיים של רובוטים. ישנן דרכים רבות להגביר את השיכוך של חומרים מבניים, אחת המתאימות ביותר לרובוטים היא להשתמש בחומרי שיכוך ויסקו אלסטיים עבור החבר המקורי של טיפול שיכוך שכבת האילוצים.
 

IV. מבנה רובוט ראשי
 

(i) הנעת רובוט

קונספט: על מנת לגרום לרובוט לרוץ למעלה, הצורך בכל מפרק שהוא כל דרגת חופש תנועה למקם את מכשיר השידור תפקיד: לספק את כל חלקי הרובוט, מפרקי הפעולה של המניע העיקרי.

מערכת הנעה: יכולה להיות הנעה הידראולית, הנעה פניאומטית, הנעה חשמלית, או שילוב שלהם מיושם על המערכת המשולבת; ניתן להניע ישירות או בעקיפין דרך החגורה הסינכרונית, השרשרת, מערכת הגלגלים, הילוכים הרמוניים ומוסדות הילוכים מכניים אחרים.

1. הנעה חשמלית

האנרגיה של מכשיר ההנעה החשמלי היא פשוטה, טווח שינוי מהירות, יעילות גבוהה, מהירות ודיוק מיקום גבוהים מאוד. אבל הם מחוברים יותר למכשיר ההאטה, נסיעה ישירה קשה יותר.

ניתן לחלק את הכונן החשמלי לזרם ישר (DC), כונן סרוו זרם חילופין (AC) ולהנעת מנוע צעד. מברשות מנוע סרוו DC נוטות להתבלות ומועדות להיווצרות ניצוץ. גם מנועים DC ללא מברשות נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר. כונן מנוע צעדים הוא לרוב בקרת לולאה פתוחה-, שליטה פשוטה אך לא הרבה כוח, משמש בעיקר למערכת רובוט קטנה בעוצמה-בדיוק נמוך.

יש לבצע את הבדיקות הבאות לפני הפעלת החשמל:

(1) האם מתח אספקת החשמל מתאים (מתח יתר עלול לגרום לנזק למודול הכונן); עבור כניסת DC + / - אסור לחבר לקוטביות שגויה, הניע את סוג המנוע בבקר או שערך ההגדרה הנוכחי מתאים (לא גדול מדי בהתחלה);

(2) חוטי אות בקרה מחוברים בצורה מאובטחת, האתר התעשייתי עדיף לשקול מיגון (כגון שימוש בכבל-זוג מעוות);

(3) אל תתחיל את הצורך לחבר את כל החוטים, רק מחובר למערכת הבסיסית ביותר, פועל היטב, ואז מחובר בהדרגה.

4) הקפד להבין את שיטת ההארקה, או השתמש באוויר צף ללא חיבור.

(5) להתחיל לרוץ חצי שעה כדי לבחון מקרוב את מצב המנוע, כגון אם התנועה תקינה, הצליל ועליית הטמפרטורה, גילה שהבעיה נסגרה מיד כדי להתאים.

2. הנעה הידראולית

דרך הצילינדר והבוכנה בדיוק-הגבוהים כדי להשלים, דרך הגליל ומוט הבוכנה תנועה יחסית להשגת תנועה ליניארית.

יתרונות: הספק גבוה, יכול לבטל את התקן ההאטה המחובר ישירות למוט המונע, מבנה קומפקטי, קשיחות טובה, תגובה מהירה, הנעת סרוו עם דיוק גבוה.

חסרונות: הצורך במקור הידראולי נוסף, קל להפקת דליפת נוזלים, אינו מתאים לאירועים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, כך שהכונן ההידראולי משמש כיום למערכת רובוט-עם עוצמה גבוהה במיוחד.

בחר את הנוזל ההידראולי המתאים. למנוע זיהומים מוצקים להתערבב במערכת ההידראולית, למנוע חדירת אוויר ומים למערכת ההידראולית. פעולה מכנית צריכה להיות רכה וחלקה פעולה מכנית צריכה להימנע מחוספסת, אחרת זה יהיה בהכרח לייצר עומסי הלם, כך כשלים מכניים תכופים, לקצר מאוד את חיי השירות. לשים לב לרעש חורבות וגלישה. הפעולה צריכה תמיד לשים לב לצליל של המשאבה ההידראולית ושסתום ההקלה, אם יש לזהות את רעש המשאבה ההידראולית "קוויטציה", לאחר הפליטה, כדי לחסל את הגורם לכשל לפני השימוש. שמור על טמפרטורת השמן המתאימה. טמפרטורת הפעולה של המערכת ההידראולית נשלטת בדרך כלל בין 30 ~ 80 מעלות מתאים.

3. הנעה פניאומטית

הנעה פניאומטית מבנה פשוט, פעולה נקייה, רגישה, עם אפקט חיץ. . עם זאת, בהשוואה להנעה הידראולית, ההספק קטן יותר, קשיחות גרועה, רעש, מהירות לא קל לשלוט, ולכן הוא משמש בעיקר לרובוטים בקרה נקודתית עם דיוק נמוך.

(1) יש מהירות מהירה, מבנה מערכת פשוט, תחזוקה קלה, מחיר נמוך וכן הלאה. מתאים לשימוש ברובוטים בעומס בינוני וקטן. עם זאת, מכיוון שקשה לממש בקרת סרוו, הוא משמש בעיקר ברובוטים מבוקרים-, כגון רובוטים בטעינה, פריקה והחתמה.

(2) ברוב המקרים, הוא משמש למימוש של שליטה בשני-מצבים או שליטה מוגבלת בנקודה של רובוטים בינוניים וקטנים.

(3) התקן הבקרה הוא כרגע רוב הבחירה של בקר לוגי ניתן לתכנות (בקר PLC). ניתן להשתמש ברכיבי לוגיקה פניאומטיים ליצירת התקן בקרה במצבים דליקים ונפיצים.

(ii) מנגנון שידור ליניארי.

התקן תמסורת הוא חלק מרכזי בחיבור בין מקור הכוח להצמדת התנועה, על פי צורת המפרקים, הצורות הנפוצות של מנגנון ההולכה הן שידור ליניארי ומנגנון שידור סיבובי.

ניתן להשתמש בהעברה ליניארית עבור הנעה בכיוון X, Y, Z של רובוט קואורדינטות זווית- ישרה, הנעה רדיאלית והנעת הרמה אנכית של מבנה קואורדינטות גלילי, והנעה טלסקופית רדיאלית של מבנה קואורדינטות כדור.

ניתן להמיר תנועה ליניארית מתנועה סיבובית לתנועה ליניארית על ידי רכיבי תמסורת כגון מתלה, בורג ואום וכו', או שיכול להיות הנעה של מנוע הנעה ליניארי, או שהיא יכולה להיווצר ישירות על ידי הבוכנה של צילינדר או צילינדר הידראולי.

2. ברגי כדור

כדורים מוטבעים בחריץ הספירלי של הבורג והאום, וחריץ ההובלה באגוז מאפשר לכדורים להסתובב ברציפות.

יתרונות: חיכוך נמוך, יעילות העברה גבוהה, ללא זחילה, דיוק גבוה.

חסרונות: עלות ייצור גבוהה, מבנה מורכב.

בעיית נעילה עצמית-: באופן תיאורטי, סגן הבורג הכדורי יכול להיות גם- ננעל עצמית, אך היישום בפועל של נעילה עצמית- אינו בשימוש, הסיבה העיקרית היא: אמינות ירודה או עלויות עיבוד גבוהות מאוד; כי הקוטר של המדריך עם יחס גדול מאוד, מתווספים בדרך כלל לסט של גלגלי שיניים תולעים ושאר התקני נעילה עצמית-.

(iii). מנגנון הנעה סיבובית

מטרת מנגנון ההנעה הסיבובית היא להמיר את תפוקת המהירות הגבוהה יותר של מקור ההנעה של המנוע למהירות נמוכה יותר, ולקבל מומנט גדול יותר. מנגנון ההנעה הסיבובית בשימוש נרחב יותר ברובוטים הם שרשראות גלגלי שיניים, רצועות תזמון וגלגלי שיניים הרמוניים.

1. שרשרת ציוד

(1) יחסי מהירות

(2) יחסי מומנט

2. חגורה סינכרונית

חגורה סינכרונית היא חגורה בעלת שיניים מסוגים רבים, אשר משתלבת עם הגלגלת הסינכרונית בעלת שיניים מאותו סוג. זה שווה ערך לציוד גמיש בעבודה.

יתרונות: ללא החלקה, גמישות טובה, זול, דיוק מיקום חוזר גבוה.

חסרונות: מידה מסוימת של דפורמציה אלסטית.

3. ציוד הרמוני

ציוד הרמוני מורכב משלושה חלקים עיקריים: ציוד קשיח, מחולל הרמוני וציוד גמיש, בדרך כלל ציוד קשיח קבוע, וגנרטור הרמוני מניע ציוד גמיש להסתובב. מאפיינים עיקריים:

(1), יחס ההעברה גדול, חד-שלבי עבור 50-300.

(2), שידור חלק, קיבולת עומס גבוהה.

(3), יעילות שידור גבוהה, עד 70%-90%.

(4), דיוק שידור גבוה, גבוה פי 3-4 מתמסורת הילוכים רגילה.

(5), הפרש ההחזר קטן, יכול להיות פחות מ-3'.

(6), לא יכול לקבל את תפוקת הביניים, קשיחות הגלגל הגמיש נמוכה.

כונן הרמוני נמצא בשימוש נרחב במדינות עם טכנולוגיית רובוטיקה מתקדמת יותר. יפן לבדה, 60% ממכשירי ההנעה הרובוטים משמשים כונן הרמוני.

ארצות הברית נשלחה לירח על הרובוט, חלקי המפרק השונים שלו משמשים בהנעה הרמונית, אחת מהזרועות העליונות עם מנגנון הנעה הרמוני 30.

ברית המועצות שלחה לירח הרובוט הנייד "נחתת ירח", זוגות שמונה הגלגלים שלו מותקנים עם מנגנון הנעה הרמוני סגור מונע בנפרד. . פולקסווגן מפותח ROHREN, רובוט GEROT R30 וחברת רנו הצרפתית שפותחה רובוטים VERTICAL 80 וכו' משמשים במנגנון השידור ההרמוני.

(iv). מערכת חישת רובוט

1. מערכת החישה מורכבת ממודול חיישן פנימי ומודול חיישן חיצוני, המשמשים לקבלת מידע משמעותי על מצב הסביבה הפנימית והחיצונית.

2. השימוש בחיישנים חכמים משפר את הניידות, הסתגלות ורמת האינטליגנציה של הרובוט.

3. השימוש בחיישנים חכמים משפר את הניידות, הסתגלות והאינטליגנציה של הרובוט.

4. עבור מידע מיוחד, חיישנים יעילים יותר ממערכת החישה האנושית.

(v). זיהוי מיקום רובוט

מקודד אופטי סיבובי הוא מכשיר משוב המיקום הנפוץ ביותר. הגלאי האופטי ממיר את פעימות האור לצורות גל בינאריות. זווית הסיבוב של הפיר מתקבלת על ידי ספירת מספר הפולסים, וכיוון הסיבוב נקבע על ידי הפאזה היחסית של שני אותות הגל הריבועי.

הסינכרון האינדוקטיבי מוציא שני אותות אנלוגיים - אות סינוס ואות קוסינוס של זווית הציר. זווית הציר מחושבת מהמשרעות היחסיות של שני האותות הללו. סינכרון אינדוקטיבי הוא בדרך כלל אמין יותר מקודד, אבל יש לו רזולוציה נמוכה יותר.

פוטנציומטר הוא הצורה הישירה ביותר של זיהוי מיקום. הוא מחובר בגשר ומסוגל לייצר אות מתח פרופורציונלי לזווית הציר. עם זאת, בשל רזולוציה נמוכה, ליניאריות ירודה ורגישות לרעש.

מד טכומטר מסוגל להוציא אות אנלוגי פרופורציונלי למהירות הסיבוב של הציר. אם חיישן מהירות כזה אינו זמין, ניתן לקבל אות משוב מהירות על ידי הבדל המיקום שזוהה ביחס לזמן.

(vi). זיהוי כוח אדם במכונה

חיישן הכוח מותקן בדרך כלל בשלושת המצבים הבאים על זרוע ההפעלה:

1. מותקן על מפעיל המפרק. זה יכול למדוד את תפוקת המומנט או הכוח של המפעיל/מפחית עצמו. עם זאת, הוא אינו יכול לזהות היטב את כוח המגע בין גורם הקצה-לסביבה.

2. מותקן בין קצה-האפקטור למפרק הקצה של זרוע ההפעלה, אפשר לקרוא לזה חיישן כוח שורש כף היד. בדרך כלל, ניתן למדוד שלושה עד שישה רכיבי כוח/מומנט המופעלים על הגורם הקצה-.

3. מותקן על "קצות האצבעות" של הקצה-אפקט. בדרך כלל, האצבעות האלה עם חיישני כוח בנו-מדי מתח שיכולים למדוד אחד עד ארבעה מרכיבים של כוח המופעל על קצות האצבעות.

(vii). מערכת אינטראקציה רובוטית-בסביבה

1. מערכת אינטראקציה רובוטית-היא מערכת שמממשת את החיבור והתיאום בין רובוט תעשייתי לציוד בסביבה החיצונית.

2. רובוטים תעשייתיים וציוד חיצוני משולבים ביחידה פונקציונלית, כגון יחידת עיבוד וייצור, יחידת ריתוך, יחידת הרכבה וכו'. יכולים להיות גם רובוטים מרובים, מכונות מרובות או ציוד, התקני אחסון חלקים מרובים ואחרים משולבים.

3. יכולים להיות גם רובוטים מרובים, מספר כלי מכונות או ציוד, התקני אחסון מרובים של חלקים וכו' המשולבים ביחידה פונקציונלית לביצוע משימות מורכבות.

(viii) מערכת אינטראקציה עם מחשב אנושי{{0}

מערכת האינטראקציה האנושית-מתכוונת לאפשר למפעיל להשתתף בשליטה של ​​הרובוט ובמגע עם מכשיר הרובוט. המערכת מסווגת לשתי קבוצות עיקריות: -התקני פקודות ומכשירי הצגת מידע.

V. מערכת בקרת רובוט

1. מערכת בקרת רובוט

מטרת "שליטה" היא לגרום לאובייקט הנשלט להתנהג באופן הרצוי על ידי הבקר. . התנאי הבסיסי של "שליטה" הוא להבין את המאפיינים של האובייקט הנשלט. ה"מהות" היא השליטה במומנט המוצא של הנהג.

הסבר מפורט על מבנה מערכת ההנעה והבקרה של הרובוט התעשייתי

2, עיקרון הוראת רובוט

המבנה של רובוטים תעשייתיים מערכת כונן ובקרה

עקרון העבודה הבסיסי של הרובוט הוא שכפול ההוראה; הוראה, המכונה גם הנחייה, כלומר, המשתמש מנחה את הרובוט, שלב אחר שלב, על פי משימת הפעולה בפועל פעם אחת, הרובוט בתהליך ההדרכה משנן אוטומטית את הוראת המיקום של כל פעולה, גישה, פרמטרי תנועה / פרמטרים של תהליך וכו', ומייצר אוטומטית ביצוע רציף של כל פעולות התוכנית. לאחר השלמת ההוראה, פשוט תן לרובוט פקודת התחלה, הרובוט יעקוב במדויק אחר פעולת ההוראה, צעד אחר צעד כדי להשלים את כל הפעולות;

3, הסיווג של בקרת רובוט:

(1) לפי נוכחות או היעדר משוב מתחלק ל: שליטה -לולאה פתוחה, שליטה בלולאה סגורה-;

התנאים של שליטה מדויקת-בלולאה פתוחה: הכר במדויק את המודל של האובייקט הנשלט, והמודל הזה נשאר ללא שינוי בתהליך הבקרה.

(2) לפי כמות השליטה הרצויה מתחלקת ל: בקרת מיקום, בקרת כוח, בקרה היברידית;

בקרת מיקום מחולקת ל: בקרת מיקום מפרק יחיד (משוב מיקום, משוב מהירות מיקום, משוב האצת מהירות מיקום), בקרת מיקום מרובת-משותפת, בקרת מיקום מרובת-מפרקים מחולקת לפירוק בקרת תנועה, בקרה מרכזית; בקרת כוח מתחלקת ל: בקרת כוח ישירה, בקרת עכבה, כוח-שליטה היברידית במיקום;

(3) שיטות בקרה חכמות: בקרה מטושטשת, בקרה אדפטיבית, בקרה אופטימלית, בקרת רשת עצבית, בקרת רשת עצבית מטושטשת, בקרת מומחים ועוד;

4, תצורת ומבנה החומרה של מערכת הבקרה:

מכיוון שתהליך בקרת הרובוט כולל מספר רב של טרנספורמציות קואורדינטות ופעולות אינטרפולציה ובקרת זמן אמת-ברמה נמוכה יותר, כך מערכת בקרת הרובוט הנוכחית במבנה של רוב המבנה ההיררכי של מערכת בקרת המחשב המיקרו-, בדרך כלל משתמשת במערכת בקרת סרוו מחשב דו--שלבית.

הסבר מפורט על מבנה מערכת ההנעה והבקרה של הרובוט התעשייתי

1) תהליך ספציפי:

לאחר שמחשב הבקרה הראשי מקבל את הוראות ההפעלה שהוזנו על ידי הצוות, הוא מנתח ומפרש תחילה את ההוראות לקביעת פרמטרי התנועה של היד.

לאחר מכן הוא מבצע קינמטיקה, דינמיקה ופעולות אינטרפולציה, ולבסוף גוזר את פרמטרי התנועה המתואמים של כל מפרק של הרובוט. פרמטרים אלו מופקים לשלב בקרת הסרוו באמצעות קו תקשורת כאות נתון עבור מערכת בקרת הסרוו של כל מפרק. מפעיל המפרק D/A ממיר אות זה ומניע כל מפרק לייצר תנועה מתואמת. חיישנים יוציאו כל תנועה משותפת משוב חזרה למחשב שלב בקרת הסרוו כדי ליצור בקרת לולאה סגורה- מקומית, כדי לשלוט בצורה מדויקת יותר בתנועת יד הרובוט בחלל.

(2) בקרת תנועה מבוססת PLC- שתי שיטות בקרה:

1, השימוש ביציאות פלט מסוימות של ה-PLC כדי להשתמש בהוראות פלט דופק ליצירת פולסים להנעת המנוע, תוך שימוש ב--I/O למטרות כלליות או ברכיבי ספירה כדי להשיג בקרת מיקום-סגורה של המנוע.

2, השימוש ב-PLC הרחבה חיצונית של מודול בקרת המיקום כדי לממש את בקרת מיקום-לולאה סגורה של המנוע היא בעיקר לשלוח-בקרת דופק במהירות גבוהה, שייכת למצב בקרת מיקום, המצב הכללי-ל-מצב בקרת מיקום הוא יותר.