産業用ロボットs 自動車製造、電化製品、食品などの工業生産で広く使用されています。機械は反復的な機械動作を置き換えることができ、自らの力と制御能力に依存してさまざまな機能を実現する機械です。人間の命令に耐えることができ、事前にプログラムされたプログラムに従って動作することもできます。ここで、の基本的な主要コンポーネントについて説明します。産業用ロボットs.
1.件名
主な機械は、機械ベースと、大きなアーム、前腕、手首、手を含む作動機構であり、多自由度の機械システムを構成します。一部のロボットには歩行機構もあります。産業用ロボットs6 つ以上の自由度を持っています。手首には一般に 1 ～ 3 の自由度の動きがあります。
2. 駆動方式
の駆動システム産業用ロボットs動力源により、油圧式、空圧式、電動式の3つに分類されます。要件に応じて、これら 3 つのタイプを組み合わせて複合駆動システムを構築することもできます。または、同期ベルト、歯車列、歯車などの機械伝達機構を介して間接的に駆動されます。駆動システムは動力装置と伝達機構を備えており、これらは機構の対応する動作を実現するために使用されます。これら 3 種類の基本的な駆動システムには、それぞれ独自の特徴があります。現在の主流は電気駆動方式です。 慣性が低く、トルクが大きい AC および DC サーボ モーターと、それらをサポートするサーボ ドライブ (AC 周波数コンバーター、DC パルス幅変調器) が広く使用されています。このタイプのシステムはエネルギー変換を必要とせず、使いやすく、繊細な制御が可能です。ほとんどのモーターには、精密な伝達機構である減速機が必要です。歯部に歯車速度変換器を使用し、モータの逆転数を必要な逆転数に抑え、より大きなトルク装置を得ることで、減速とトルクの増大を実現します。負荷が大きい場合は、やみくもにサーボモータを増加させます。動力は非常に経済的であり、適切な速度範囲内で減速機を介して出力トルクを増加できます。サーボ モーターは、低周波数で動作すると熱や低周波振動が発生しやすくなります。長期にわたる反復作業は、正確で信頼性の高い動作を保証するのに役立ちません。精密減速モータの存在により、サーボモータが適切な速度で動作し、機械本体の剛性が強化され、より大きなトルクを出力します。現在、減速機にはハーモニック減速機と RV減速機という 2 つの主流があります。
3.制御システム
のロボット制御システムロボットの頭脳であり、ロボットの機能と機能を決定する主な要素です。制御システムは、入力されたプログラムに従い、駆動系や実行機構に指令信号を送り、制御します。主な任務は、産業用ロボット 制御技術とは、人間の活動範囲、姿勢や軌道、動作時間を制御する技術です。産業用ロボット作業スペースにあります。シンプルなプログラミング、ソフトウェアメニュー操作、フレンドリーな人間とコンピュータの対話インターフェイス、オンライン操作プロンプト、便利な使用という特徴があります。 コントローラーシステムはロボットの中核であり、関連する外国企業は私たちの実験に緊密に関与しています。近年、マイクロエレクトロニクス技術の発展に伴い、マイクロプロセッサの性能はますます高くなり、価格もますます安くなってきています。現在、1 ～ 2 ドルの 32 ビット マイクロプロセッサが市場に登場しています。コスト効率の高いマイクロプロセッサはロボット コントローラーに新たな開発の機会をもたらし、低コストで高性能のロボット コントローラーの開発が可能になりました。システムに十分なコンピューティング能力とストレージ能力を持たせるために、ロボット コントローラーは現在、主に強力な ARM シリーズ、DSP シリーズ、POWERPC シリーズ、Intel シリーズ、その他のチップで構成されています。 既存の汎用チップの機能や機能では、価格、機能性、統合性、インターフェースの点で一部のロボットシステムの要件を完全に満たすことができないため、ロボットシステムにおけるSoC（システムオンチップ）技術の需要が生じています。プロセッサーには必要なインターフェースが統合されているため、システム周辺回路の設計が簡素化され、システムのサイズが縮小され、コストが削減されます。たとえば、Actel は NEOS または ARM7 プロセッサ コアを自社の FPGA 製品に統合して、完全な SoC システムを形成しています。ロボット技術コントローラに関しては、主に米国と日本で研究が集中しており、米国デルタタウ社、日本のペングリ社などの成熟した製品がある。同社のモーションコントローラにはDSP技術が採用されている。コアを採用し、PCベースのオープン構造を採用。 4. エンドエフェクター エンドエフェクタはマニピュレータの最後の関節に接続されるコンポーネントです。通常、オブジェクトを取得し、他のメカニズムに接続し、必要なタスクを実行するために使用されます。ロボットメーカーは通常、エンドエフェクターを設計したり販売したりしません。ほとんどの場合、単純なグリッパーのみが提供されます。通常、エンドエフェクタはロボットの 6 軸フランジに取り付けられ、溶接、塗装、接着、部品の積み降ろしなど、ロボットが必要とする作業を特定の環境で実行します。
サーボモーターの概要 サーボドライバは「サーボコントローラ」「サーボアンプ」とも呼ばれ、サーボモータを制御するためのコントローラです。その機能は通常の AC モーターの周波数コンバーターと同様であり、サーボ システムの一部です。一般にサーボモータは位置、速度、トルクの3つの方法で制御され、伝達系の高精度な位置決めを実現します。
1. サーボモータの分類 DC サーボ モーターと AC サーボ モーターの 2 つのカテゴリに分類されます。
ACサーボモータはさらに非同期サーボモータと同期サーボモータに分類されます。現在、交流システムは徐々に直流システムに取って代わりつつあります。 DCシステムと比較して、ACサーボモータは信頼性が高く、放熱性が良く、慣性モーメントが小さく、高圧下でも動作できるという利点があります。 ACサーボシステムもブラシやステアリングギヤが無いためブラシレスサーボシステムとなり、使用されるモーターはブラシレス構造のかご型非同期モーターと永久磁石同期モーターです。 1) DC サーボモーターはブラシ付きモーターとブラシレスモーターに分けられます。
①ブラシ付きモーターは、低コスト、構造が簡単、始動トルクが大きく、回転速度範囲が広く、制御が容易で、メンテナンスが必要ですが、メンテナンスが容易（カーボンブラシの交換）、電磁障害が発生し、使用環境の要件があり、通常は次のような用途に使用されます。コスト管理 一般産業および民事上のデリケートな状況。
②ブラシレスモーターは小型・軽量で出力が大きく応答性が高いモーターです。高速かつ慣性が小さく、安定したトルクと滑らかな回転を実現します。制御は複雑かつインテリジェントです。電子整流方式は柔軟です。方形波または正弦波で転流できます。モーターはメンテナンス不要で効率的です。省エネ、電磁輻射が少なく、温度上昇が少なく長寿命で、さまざまな環境に適します。
2. サーボモータの種類別の特徴
1) DCサーボモータのメリット・デメリット 利点: 正確な速度制御、非常に厳しいトルクと速度特性、シンプルな制御原理、使いやすく、安価な価格。 短所: ブラシの整流、速度制限、追加の抵抗、摩耗粒子の生成 (粉塵のない爆発性の環境には適していません)
2) ACサーボモータのメリット・デメリット 利点：速度制御特性が良好、全速度域で滑らかな制御、発振がほとんどない、90％以上の高効率、発熱が少ない、高速制御、高精度位置制御（エンコーダ精度による）、定格動作領域内では、一定のトルク、低慣性、低騒音、ブラシの摩耗なし、メンテナンスフリー (粉塵や爆発性のない環境に適しています) を実現できます。 短所: 制御がより複雑になり、ドライバーのパラメーターを現場で調整して PID パラメーターを決定する必要があり、より多くの接続が必要になります。 現在、主流のサーボ ドライブは、制御コアとしてデジタル シグナル プロセッサ (DSP) を使用しており、比較的複雑な制御アルゴリズムを実装し、デジタル化、ネットワーク化、インテリジェンスを実現できます。パワーデバイスは一般に、インテリジェントパワーモジュール（IPM）を核として設計された駆動回路を使用します。 IPM は駆動回路を統合しており、過電圧、過電流、過熱、不足電圧などの故障検出および保護回路を備えています。主回路にはソフトウェアも追加されています。ドライバーに対する起動プロセスの影響を軽減するための起動回路。パワードライブユニットは、まず入力三相電力または主電源を三相フルブリッジ整流回路を通じて整流し、対応する直流電流を取得します。整流された三相電力または主電源は、三相正弦波 PWM 電圧インバータによって周波数に変換され、三相永久磁石同期 AC サーボ モータを駆動します。パワードライブユニットの全体プロセスは、簡単に言うとAC-DC-ACプロセスと言えます。整流器ユニット (AC-DC) の主なトポロジー回路は、三相フルブリッジ非制御整流器回路です。
高調波減速機の分解図 日本のナブテスコ社は、1980 年代初頭に RV 設計を提案してから 1986 年に RV 減速機研究で大きな進歩を遂げるまでに 6 ～ 7 年かかりました。中国で最初に結果を出した南通振康と恒峰台も時間を費やした。 6～8年。地元企業にはチャンスがないということでしょうか？良いニュースは、数年間の展開を経て、中国企業がついにいくつかの進歩を遂げたことです。
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投稿日時: 2023 年 9 月 15 日
