Žingsniniai varikliai pramoniniuose robotuose

Pramoniniai robotai tapo svarbia šiuolaikinės pramoninės gamybos linijos dalimi.

Prasidėjus 4-osios pramonės revoliucijos erai, pramoniniai robotai tapo svarbia šiuolaikinės pramoninės gamybos linijos dalimi. Variklių technologijos, kaip pagrindinio pramoninių robotų pavaros įtaiso, plėtra tiesiogiai veikia pramoninių robotų našumą ir efektyvumą. Žingsniniai varikliai, kaip variklio tipas, galintis tiksliai valdyti padėtį ir greitį, vaidina labai svarbų vaidmenį pramoniniuose robotuose. Šiame straipsnyje pradėsime nuo žingsninių variklių apibrėžimo ir charakteristikų, išsamiai aptarsime jų taikymą pramoniniuose robotuose ir analizuosime juos atitinkamais atvejais, kad pateiktume nuorodą pramoninių robotų technologijos plėtrai.

Žingsninio variklio apibrėžimas ir charakteristikos

Žingsninis variklis yra variklio rūšis, kuri paverčia elektrinį impulsų signalą kampiniu arba linijiniu poslinkiu. Jis pagrįstas elementariausiu elektromagneto principu ir, valdydamas impulsų signalų dažnį bei skaičių, tiksliai kontroliuoja variklio sukimosi kampą ir greitį. Žingsninis variklis turi šias charakteristikas:

Tikslus valdymas:Žingsninis variklis gali tiksliai valdyti padėtį tiksliai valdydamas impulsus, o padėties nustatymo tikslumas gali siekti 0,001°.

Paprastas valdymo režimas:Žingsninio variklio valdymas yra gana paprastas, judesio valdymui reikia tik valdyti impulso signalo dažnį ir kryptį, nereikia atlikti sudėtingo grįžtamojo ryšio reguliavimo.

Didelis patikimumas ir stabilumas:Žingsniniai varikliai pasižymi dideliu patikimumu ir stabilumu, todėl gali veikti ilgą laiką be lengvų pažeidimų ar gedimų. Palyginti su kitų tipų varikliais, žingsniniai varikliai neturi šepečių, komutatorių ir kitų susidėvinčių dalių, todėl jų tarnavimo laikas ilgesnis, o priežiūros ir remonto išlaidos mažesnės.

Mažo greičio, didelio sukimo momento charakteristikos:Žingsniniai varikliai pasižymi dideliu sukimo momentu esant mažam greičiui, todėl juos galima naudoti situacijose, kurioms reikalingas didelis sukimo momentas.

Mažas energijos suvartojimas:Žingsniniai varikliai paprastai sunaudoja energiją tik tada, kai jų reikia judėjimui, ir beveik nesunaudoja energijos, kai išlaiko padėtį, todėl jie sunaudoja mažai energijos.

Žingsninių variklių taikymas pramoniniuose robotuose

Tikslus padėties nustatymas ir judesio valdymas

Pramoniniai robotai turi tiksliai valdyti savo galinio efektoriaus padėtį ir padėtį, kad galėtų atlikti įvairias sudėtingas užduotis. Žingsniniai varikliai gali tiksliai valdyti pramoninių robotų galinio efektoriaus padėtį ir judesį, naudodami tikslų impulsų valdymą. Pavyzdžiui, surinkimo metu žingsniniai varikliai gali tiksliai valdyti roboto rankų ir pirštų judesius, kad užtikrintų, jog dalys būtų tiksliai išdėstytos joms skirtose vietose. Šis tikslus valdymas pagerina pramoninio roboto efektyvumą ir produkto kokybę.

Roboto jungtinis valdymas

Pramoninių robotų jungtis dažnai varo keli varikliai, kad būtų pasiektos sudėtingos judesio trajektorijos. Žingsniniai varikliai yra jungčių pavaros variklių pasirinkimas, o jų didelis tikslumas ir paprasti valdymo metodai palengvina jungčių valdymą. Valdant žingsninių variklių sukimosi kampą ir greitį, pramoninių robotų jungčių judesius galima tiksliai valdyti, kad būtų galima atlikti įvairius sudėtingus judesius ir pozas.

Galinio efektoriaus valdymas

Galinis efektorius yra tiesioginis pramoninių robotų įrankis užduotims atlikti, pavyzdžiui, griebtuvui, suvirinimo pistoletui ir kt. Žingsniniai varikliai gali būti naudojami galinio efektoriaus judesiui valdyti, kad būtų galima tiksliai atlikti prispaudimą, atleidimą, suvirinimą ir kitas operacijas. Dėl didelio žingsninių variklių patikimumo ir stabilumo jie gali užtikrinti galinio efektoriaus stabilumą ir patikimumą ilgalaikio darbo metu.

Judesio platformos valdymas

Pramoninių robotų sistemoje judesio platforma naudojama roboto korpusui ir galiniam efektoriui nešti, kad būtų užtikrintas bendras judesys ir padėties nustatymas. Žingsniniai varikliai gali būti naudojami judesio platformos judėjimui valdyti, kad būtų užtikrintas bendras didelio tikslumo roboto padėties nustatymas ir judėjimas. Valdydami žingsninių variklių trajektoriją ir greitį, galima užtikrinti roboto stabilumą ir tikslumą.

Praktinio taikymo atvejai

Pavyzdžiui, automobilių gamintojo suvirinimo robotas naudoja žingsninius variklius kaip jungties pavaros variklius. Tiksliai valdydamas žingsninio variklio sukimosi kampą ir greitį, robotas gali tiksliai perkelti suvirinimo pistoletą į nurodytą padėtį ir atlikti tikslias suvirinimo operacijas. Palyginti su įprastais servo varikliais, žingsniniai varikliai ne tik pasižymi didesniu padėties nustatymo tikslumu ir stabilumu, bet ir mažesnėmis sąnaudomis bei paprastesniu valdymu. Dėl to šis suvirinimo robotas pasiekia puikių rezultatų gerinant našumą ir mažinant gamybos sąnaudas.

四, Išvada

Žingsniniai varikliai plačiai naudojami pramoniniuose robotuose dėl tikslaus valdymo, paprastų valdymo metodų, didelio patikimumo ir stabilumo. Tiksliai valdant žingsninio variklio sukimosi kampą ir greitį, galima pasiekti didelio tikslumo pramoninių robotų galinio efektoriaus, jungčių ir judesio platformos valdymą, taip pat pagerinti pramoninių robotų darbo efektyvumą ir gaminių kokybę. Prasidėjus pramonės 4.0 erai ir nuolat tobulėjant intelektualiai gamybai, žingsninių variklių taikymas pramoniniuose robotuose turės platesnę ateitį.