औद्योगिक रोबोट ज्ञानको परिचय

औद्योगिक रोबोटs अटोमोबाइल निर्माण, विद्युतीय उपकरणहरू, खाद्य पदार्थ, आदि जस्ता औद्योगिक उत्पादनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूले दोहोरिने मेकानिकल अपरेशनहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छन् र विभिन्न कार्यहरू प्राप्त गर्न आफ्नै शक्ति र नियन्त्रण क्षमताहरूमा भर पर्ने मेसिनहरू हुन्। यसले मानव आदेशको सामना गर्न सक्छ र पूर्व-प्रोग्राम गरिएका कार्यक्रमहरू अनुसार पनि सञ्चालन गर्न सक्छ। अब हामी आधारभूत मुख्य घटकहरूको बारेमा कुरा गर्छौंऔद्योगिक रोबोटs.

१.विषय

मुख्य मेसिनरी भनेको मेसिनको आधार र सक्रिय संयन्त्र हो, जसमा ठूलो पाखुरा, पाखुरा, नाडी र हात समावेश छन्, जसले बहु-डिग्री-स्वतन्त्रता यान्त्रिक प्रणाली गठन गर्दछ। केही रोबोटहरूमा हिंड्ने संयन्त्रहरू पनि हुन्छन्।औद्योगिक रोबोटs६ डिग्री वा त्योभन्दा बढी स्वतन्त्रता हुन्छ। नाडीमा सामान्यतया १ देखि ३ डिग्रीसम्म चल्ने स्वतन्त्रता हुन्छ।

२. ड्राइभ प्रणाली

ड्राइभिङ प्रणालीऔद्योगिक रोबोटsपावर स्रोत अनुसार तीन वर्गमा विभाजन गरिएको छ: हाइड्रोलिक, वायमेटिक र इलेक्ट्रिक। यी तीन प्रकारहरूलाई आवश्यकताहरूको आधारमा कम्पोजिट ड्राइभ प्रणालीमा पनि जोड्न सकिन्छ। वा अप्रत्यक्ष रूपमा सिंक्रोनस बेल्ट, गियर ट्रेन र गियरहरू जस्ता मेकानिकल ट्रान्समिशन मेकानिजमहरू मार्फत संचालित गरिन्छ। ड्राइभ प्रणालीमा पावर उपकरण र ट्रान्समिशन मेकानिजम हुन्छ, जुन मेकानिजमको सम्बन्धित कार्यहरू कार्यान्वयन गर्न प्रयोग गरिन्छ। यी तीन प्रकारका आधारभूत ड्राइभ प्रणालीहरू मध्ये प्रत्येकको आफ्नै विशेषताहरू छन्। हालको मुख्यधारा इलेक्ट्रिक ड्राइभ प्रणाली हो। कम जडत्वको कारणले गर्दा, ठूला टर्क एसी र डीसी सर्वो मोटरहरू र तिनीहरूका समर्थन गर्ने सर्वो ड्राइभहरू (एसी फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरू, डीसी पल्स चौडाइ मोड्युलेटरहरू) व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यस प्रकारको प्रणालीलाई ऊर्जा रूपान्तरणको आवश्यकता पर्दैन, प्रयोग गर्न सजिलो छ, र संवेदनशील नियन्त्रण छ। धेरैजसो मोटरहरूलाई नाजुक प्रसारण संयन्त्र चाहिन्छ: रिड्यूसर। यसको दाँतले मोटरको रिभर्स रोटेशनहरूको संख्यालाई आवश्यक संख्यामा रिभर्स रोटेशनहरूमा घटाउन र ठूलो टर्क उपकरण प्राप्त गर्न गियर स्पीड कन्भर्टर प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा गति घट्छ र टर्क बढ्छ। जब लोड ठूलो हुन्छ, सर्वो मोटर अन्धाधुन्ध रूपमा बढाइन्छ। पावर धेरै लागत-प्रभावी हुन्छ, र उपयुक्त गति दायरा भित्र रिड्यूसर मार्फत आउटपुट टर्क बढाउन सकिन्छ। कम फ्रिक्वेन्सीहरूमा सञ्चालन गर्दा सर्वो मोटरहरू गर्मी र कम-फ्रिक्वेन्सी कम्पनको जोखिममा हुन्छन्। दीर्घकालीन र दोहोरिने काम सही र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्न अनुकूल छैन। परिशुद्धता घटाउने मोटरको अस्तित्वले सर्वो मोटरलाई उपयुक्त गतिमा सञ्चालन गर्न अनुमति दिन्छ, मेसिन बडीको कठोरतालाई बलियो बनाउँछ र ठूलो टर्क आउटपुट गर्छ। आज दुई मुख्यधारा रिड्यूसरहरू छन्: हार्मोनिक रिड्यूसर र आरभी रिड्यूसर।

३. नियन्त्रण प्रणाली

दरोबोट नियन्त्रण प्रणालीरोबोटको मस्तिष्क हो र रोबोटको कार्य र कार्यहरू निर्धारण गर्ने मुख्य कारक हो। नियन्त्रण प्रणालीले इनपुट कार्यक्रम अनुसार ड्राइभिङ प्रणाली र कार्यान्वयन संयन्त्रमा आदेश संकेतहरू पठाउँछ, र तिनीहरूलाई नियन्त्रण गर्दछ। को मुख्य कार्यऔद्योगिक रोबोट नियन्त्रण प्रविधि भनेको गतिविधिहरूको दायरा, मुद्रा र प्रक्षेपण, र कार्य समय नियन्त्रण गर्नु होऔद्योगिक रोबोटकार्यस्थलमा। यसमा सरल प्रोग्रामिङ, सफ्टवेयर मेनु सञ्चालन, मैत्रीपूर्ण मानव-कम्प्युटर अन्तरक्रिया इन्टरफेस, अनलाइन सञ्चालन प्रम्प्ट र सुविधाजनक प्रयोगका विशेषताहरू छन्। नियन्त्रक प्रणाली रोबोटको मूल हो, र सम्बन्धित विदेशी कम्पनीहरू हाम्रा प्रयोगहरूसँग नजिक छन्। हालका वर्षहरूमा, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स प्रविधिको विकाससँगै, माइक्रोप्रोसेसरहरूको प्रदर्शन उच्च र उच्च हुँदै गएको छ, र मूल्य सस्तो र सस्तो हुँदै गएको छ। अब, १-२ अमेरिकी डलरको लागतमा ३२-बिट माइक्रोप्रोसेसरहरू बजारमा देखा परेका छन्। लागत-प्रभावी माइक्रोप्रोसेसरहरूले रोबोट नियन्त्रकहरूमा नयाँ विकास अवसरहरू ल्याएको छ, जसले गर्दा कम लागत, उच्च-प्रदर्शन रोबोट नियन्त्रकहरू विकास गर्न सम्भव भएको छ। प्रणालीमा पर्याप्त कम्प्युटिङ र भण्डारण क्षमताहरू बनाउनको लागि, रोबोट नियन्त्रकहरू अब प्रायः शक्तिशाली ARM श्रृंखला, DSP श्रृंखला, POWERPC श्रृंखला, Intel श्रृंखला र अन्य चिपहरू मिलेर बनेका छन्।   अवस्थित सामान्य-उद्देश्य चिपहरूको कार्य र कार्यहरूले मूल्य, कार्यक्षमता, एकीकरण र इन्टरफेसको सन्दर्भमा केही रोबोट प्रणालीहरूको आवश्यकताहरू पूर्ण रूपमा पूरा गर्न नसक्ने भएकोले, यसले रोबोट प्रणालीहरूमा SoC (सिस्टम अन चिप) प्रविधिको माग बढाएको छ। प्रोसेसर आवश्यक इन्टरफेसहरूसँग एकीकृत छ, जसले प्रणाली परिधीय सर्किटहरूको डिजाइनलाई सरल बनाउन, प्रणालीको आकार घटाउन र लागत घटाउन सक्छ। उदाहरणका लागि, Actel ले पूर्ण SoC प्रणाली बनाउनको लागि NEOS वा ARM7 प्रोसेसर कोरहरूलाई यसको FPGA उत्पादनहरूमा एकीकृत गर्दछ। रोबोट प्रविधि नियन्त्रकहरूको सन्दर्भमा, यसको अनुसन्धान मुख्यतया संयुक्त राज्य अमेरिका र जापानमा केन्द्रित छ, र त्यहाँ परिपक्व उत्पादनहरू छन्, जस्तै अमेरिकी DELTATAU कम्पनी, जापानको Pengli Co., Ltd., आदि। यसको गति नियन्त्रकले DSP प्रविधिलाई यसको कोरको रूपमा लिन्छ र PC-आधारित खुला संरचना अपनाउँछ। ४. अन्त्य प्रभावकर्ता एन्ड इफेक्टर भनेको म्यानिपुलेटरको अन्तिम जोर्नीमा जोडिएको कम्पोनेन्ट हो। यो सामान्यतया वस्तुहरू समात्न, अन्य संयन्त्रहरूसँग जडान गर्न र आवश्यक कार्यहरू गर्न प्रयोग गरिन्छ। रोबोट निर्माताहरूले सामान्यतया एन्ड इफेक्टरहरू डिजाइन वा बेच्दैनन्; धेरैजसो अवस्थामा, तिनीहरूले केवल एक साधारण ग्रिपर प्रदान गर्छन्। सामान्यतया एन्ड इफेक्टर रोबोटको ६-अक्ष फ्ल्यान्जमा स्थापित गरिन्छ दिइएको वातावरणमा कार्यहरू पूरा गर्न, जस्तै वेल्डिंग, पेन्टिङ, ग्लुइङ, र पार्टपुर्जा लोडिङ र अनलोडिङ, जुन कार्यहरू हुन् जुन रोबोटहरूलाई पूरा गर्न आवश्यक पर्दछ।

सर्वो मोटर्सको सिंहावलोकन "सर्भो कन्ट्रोलर" र "सर्भो एम्पलीफायर" को रूपमा पनि चिनिने सर्भो ड्राइभर, सर्भो मोटरहरू नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिने नियन्त्रक हो। यसको कार्य साधारण एसी मोटरहरूमा फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टर जस्तै हो, र यो सर्भो प्रणालीको भाग हो। सामान्यतया, सर्भो मोटरलाई तीन विधिहरू मार्फत नियन्त्रण गरिन्छ: प्रसारण प्रणालीको उच्च-परिशुद्धता स्थिति प्राप्त गर्न स्थिति, गति र टर्क।

१. सर्वो मोटरहरूको वर्गीकरण यसलाई दुई वर्गमा विभाजन गरिएको छ: DC र AC सर्वो मोटरहरू।

एसी सर्वो मोटरहरूलाई एसिन्क्रोनस सर्वो मोटर र सिंक्रोनस सर्वो मोटरमा विभाजन गरिएको छ। हाल, एसी प्रणालीहरूले बिस्तारै डीसी प्रणालीहरूलाई प्रतिस्थापन गर्दैछन्। डीसी प्रणालीहरूको तुलनामा, एसी सर्वो मोटरहरूमा उच्च विश्वसनीयता, राम्रो ताप अपव्यय, जडताको सानो क्षण, र उच्च दबाबमा सञ्चालन गर्ने क्षमताका फाइदाहरू छन्। ब्रश र स्टेयरिङ गियरहरू नभएको कारणले, एसी सर्वो प्रणाली पनि ब्रशलेस सर्वो प्रणाली बन्छ, र यसमा प्रयोग हुने मोटरहरू केज-प्रकार एसिन्क्रोनस मोटरहरू र ब्रशलेस संरचना भएका स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू हुन्। १) डीसी सर्वो मोटरहरू ब्रश र ब्रशलेस मोटरहरूमा विभाजित छन्

①ब्रश गरिएका मोटरहरूमा कम लागत, सरल संरचना, ठूलो सुरुवाती टर्क, फराकिलो गति दायरा, सजिलो नियन्त्रण, मर्मत आवश्यक पर्दछ, तर मर्मत गर्न सजिलो हुन्छ (कार्बन ब्रशहरू बदल्नुहोस्), विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पादन गर्दछ, प्रयोग वातावरणमा आवश्यकताहरू हुन्छन्, र सामान्यतया लागत नियन्त्रणको लागि प्रयोग गरिन्छ। संवेदनशील सामान्य औद्योगिक र नागरिक परिस्थितिहरू;

②ब्रशलेस मोटरहरू आकारमा सानो र तौलमा हल्का हुन्छन्, ठूलो आउटपुट र छिटो प्रतिक्रियाको साथ। तिनीहरूमा उच्च गति र सानो जडत्व, स्थिर टर्क र सहज घुमावट हुन्छ। नियन्त्रण जटिल र बुद्धिमान छ। इलेक्ट्रोनिक कम्युटेशन विधि लचिलो छ। यो वर्ग तरंग वा साइन तरंगको साथ कम्युट गर्न सक्छ। मोटर मर्मत-रहित र कुशल छ। ऊर्जा बचत, सानो विद्युत चुम्बकीय विकिरण, कम तापमान वृद्धि र लामो जीवन, विभिन्न वातावरणको लागि उपयुक्त।

२. विभिन्न प्रकारका सर्वो मोटरहरूको विशेषताहरू

१) डीसी सर्वो मोटरका फाइदा र बेफाइदाहरू फाइदाहरू: सटीक गति नियन्त्रण, धेरै कडा टर्क र गति विशेषताहरू, सरल नियन्त्रण सिद्धान्त, प्रयोग गर्न सजिलो, र सस्तो मूल्य। बेफाइदाहरू: ब्रस कम्युटेशन, गति सीमा, अतिरिक्त प्रतिरोध, लगाउने कणहरूको उत्पादन (धूलो-रहित र विस्फोटक वातावरणको लागि उपयुक्त छैन)

२) एसी सर्वो मोटरका फाइदा र बेफाइदाहरू फाइदाहरू: राम्रो गति नियन्त्रण विशेषताहरू, सम्पूर्ण गति दायरामा सहज नियन्त्रण, लगभग कुनै दोलन छैन, ९०% भन्दा बढीको उच्च दक्षता, कम ताप उत्पादन, उच्च-गति नियन्त्रण, उच्च-परिशुद्धता स्थिति नियन्त्रण (एनकोडर शुद्धतामा निर्भर गर्दै), मूल्याङ्कन गरिएको सञ्चालन क्षेत्र भित्र, यसले स्थिर टर्क, कम जडता, कम आवाज, कुनै ब्रश लगाउने, र मर्मत-रहित (धूलो-रहित र विस्फोटक वातावरणको लागि उपयुक्त) प्राप्त गर्न सक्छ। बेफाइदाहरू: नियन्त्रण अझ जटिल छ, ड्राइभर प्यारामिटरहरू साइटमा समायोजन गर्न आवश्यक छ र PID प्यारामिटरहरू निर्धारण गरिन्छ, र थप जडानहरू आवश्यक पर्दछ। हाल, मुख्यधारा सर्वो ड्राइभहरूले डिजिटल सिग्नल प्रोसेसरहरू (DSP) लाई नियन्त्रण कोरको रूपमा प्रयोग गर्छन्, जसले अपेक्षाकृत जटिल नियन्त्रण एल्गोरिदमहरू लागू गर्न र डिजिटलाइजेसन, नेटवर्किङ र बुद्धिमत्ता प्राप्त गर्न सक्छ। पावर उपकरणहरूले सामान्यतया बुद्धिमान पावर मोड्युलहरू (IPM) सँग कोरको रूपमा डिजाइन गरिएको ड्राइभ सर्किटहरू प्रयोग गर्छन्। IPM ले ड्राइभ सर्किटलाई एकीकृत गर्दछ र यसमा ओभरभोल्टेज, ओभरकरेन्ट, ओभरहिटिंग, र अन्डरभोल्टेज जस्ता गल्ती पत्ता लगाउने र सुरक्षा सर्किटहरू छन्। मुख्य सर्किटमा सफ्टवेयर पनि थपिएको छ। ड्राइभरमा स्टार्टअप प्रक्रियाको प्रभाव कम गर्न स्टार्ट सर्किट। पावर ड्राइभ युनिटले पहिले सम्बन्धित प्रत्यक्ष प्रवाह प्राप्त गर्न तीन-चरण फुल-ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट मार्फत इनपुट तीन-चरण पावर वा मुख्य पावरलाई सुधार गर्छ। त्यसपछि सुधारिएको तीन-चरण पावर वा मुख्य पावरलाई तीन-चरण साइनसोइडल PWM भोल्टेज इन्भर्टरद्वारा तीन-चरण स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस AC सर्वो मोटर चलाउन फ्रिक्वेन्सीमा रूपान्तरण गरिन्छ। पावर ड्राइभ युनिटको सम्पूर्ण प्रक्रियालाई AC-DC-AC प्रक्रिया भन्न सकिन्छ। रेक्टिफायर युनिट (AC-DC) को मुख्य टोपोलोजिकल सर्किट तीन-चरणको पूर्ण-पुल अनियन्त्रित रेक्टिफायर सर्किट हो।

हार्मोनिक रिड्यूसरको विस्फोटित दृश्य १९८० को दशकको सुरुमा RV डिजाइन प्रस्ताव गरेको जापानी नाब्तेस्को कम्पनीलाई १९८६ मा RV रिड्यूसर अनुसन्धानमा उल्लेखनीय सफलता हासिल गर्न ६-७ वर्ष लाग्यो; र चीनमा परिणाम उत्पादन गर्ने पहिलो कम्पनी नान्टोङ जेन्काङ र हेङफेङताईले पनि ६-८ वर्ष समय बिताए। के यसको मतलब हाम्रा स्थानीय उद्यमहरूसँग कुनै अवसर छैन? राम्रो खबर यो हो कि धेरै वर्षको तैनाती पछि, चिनियाँ कम्पनीहरूले अन्ततः केही सफलता हासिल गरेका छन्।

*यो लेख इन्टरनेटबाट पुन: उत्पादन गरिएको हो, उल्लङ्घन मेटाउनको लागि कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्।