Y modiwl robot ar y cyd yw uned gyflawni graidd robotiaid diwydiannol, sy'n gyfrifol am swyddogaethau allweddol megis trosglwyddo pŵer, addasu agwedd, a rheolaeth fanwl. Mae ei gyfansoddiad yn pennu'n uniongyrchol gapasiti llwyth y robot, cywirdeb y cynnig, cyflymder ymateb a dibynadwyedd. Mae modiwlau gradd diwydiannol ar y cyd fel arfer yn cael eu dylunio mewn modd integredig (yn wahanol i strwythurau rhaniad gradd sifil neu ymchwil), a gellir rhannu eu cydrannau craidd yn bedwar modiwl: strwythur mecanyddol, system yrru, system adborth synhwyro, system iro a diogelu. Mae pob modiwl yn gweithio gyda'i gilydd i gyflawni dolen gaeedig gyflawn o "reoli cywirdeb trosi symudiad mewnbwn pŵer". Mae'r canlynol yn ddadosod manwl:
1, modiwl strwythur mecanyddol (llwyth craidd - dwyn a throsglwyddo mudiant)
Y strwythur mecanyddol yw sylfaen ffisegol y modiwl ar y cyd, y mae angen iddo fodloni'r tri gofyniad o "anhyblygrwydd uchel, ysgafn, a thrawsyriant manwl uchel" ar yr un pryd. Mae'r cydrannau craidd yn cynnwys:
1. Lleihäwr harmonig / lleihäwr RV (elfen trawsyrru craidd)
Swyddogaeth: Trosi allbwn trorym isel cyflymder uchel y modur yn torque cyflymder uchel isel, tra'n sicrhau cywirdeb trosglwyddo ac anhyblygedd. Dyma "graidd ymhelaethu pŵer" y modiwl ar y cyd.
Mathau a senarios cais:
Lleihäwr harmonig: yn cynnwys generadur tonnau, olwynion hyblyg, ac olwynion anhyblyg, gydag ystod gymhareb trawsyrru o 50-320 a chliriad dychwelyd o Llai na neu'n hafal i 1 munud arc. Mae'n ysgafn, yn gryno ei strwythur, ac yn addas ar gyfer cymalau fel blaen ac arddwrn robotiaid llwyth bach a chanolig (gyda llwyth o 10-50kg);
Lleihäwr RV: yn cynnwys olwyn pin cycloidal, cludwr planedol, a thai gêr nodwydd, gydag ystod cymhareb trawsyrru o 30-120 a chliriad dychwelyd o Llai na neu'n hafal i 0.5 munud arc. Mae ganddo anhyblygedd cryf a gwrthiant effaith rhagorol, ac mae'n addas ar gyfer cymalau allweddol fel sylfaen, ffyniant ac ysgwyddau robotiaid dyletswydd trwm (gyda llwyth o dros 50kg).
2. siafft allbwn modur a gyplu
Siafft allbwn modur: wedi'i wneud o ddur aloi cryfder uchel, arwyneb wedi'i drin â carburizing a diffodd i sicrhau ymwrthedd gwisgo a chryfder torsional, wedi'i gysylltu'n anhyblyg â phen mewnbwn y lleihäwr;
Cyplu: Fe'i defnyddir i wneud iawn am y gwall coaxiality rhwng y siafft modur a siafft fewnbwn y lleihäwr, caiff ei rannu'n gyplyddion anhyblyg (fel cysylltiadau allweddol, llewys ehangu) a chyplyddion elastig (fel padiau rwber, mathau tiwb rhychog). Defnyddir cyplyddion anhyblyg yn gyffredin mewn robotiaid diwydiannol i osgoi oedi wrth drosglwyddo.
3. Cragen a fflans gosod
Shell: Wedi'i wneud o aloi alwminiwm, mae aloi alwminiwm yn addas ar gyfer gofynion ysgafn, ac mae haearn bwrw yn addas ar gyfer senarios anhyblygedd uchel; Mae dyluniad mewnol y gragen yn cynnwys siambr gosod lleihäwr, sedd gosod modur, rhigol gosod synhwyrydd, ac asennau afradu gwres neilltuedig allanol a rhigolau selio;
Fflans gosod: Gan ddefnyddio rhyngwynebau safonol ar gyfer cysylltu modiwlau ar y cyd a segmentau braich robot, mae wyneb y fflans wedi'i beiriannu'n fanwl (gwastadedd Llai na neu'n hafal i 0.01mm) i sicrhau cywirdeb gosod.
4. siafft allbwn a chydrannau dwyn
Siafft allbwn: wedi'i gysylltu â diwedd allbwn y lleihäwr, a ddefnyddir i drosglwyddo trorym i adran fraich y robot, mae angen i'r wyneb gael ei beiriannu'n fanwl, ac mae'r diwedd wedi'i ddylunio gyda keyway, twll wedi'i edau neu ryngwyneb llawes ehangu;
Cydrannau dwyn: Fel arfer defnyddir Bearings rholer traws neu Bearings harmonig. Mae gan berynnau traws-rholio allu cario llwyth cryf (llwyth cyfansawdd rheiddiol + echelinol) ac anhyblygedd uchel. Mae Bearings harmonig yn addas ar gyfer paru reducers harmonig, ac mae angen i lefel cywirdeb y Bearings gyrraedd P4 neu uwch i sicrhau cywirdeb cylchdro ar y cyd.
2, modiwl system Drive (allbwn pŵer a chraidd rheoli)
Mae'r system yrru yn darparu pŵer i'r modiwl ar y cyd, gan gyflawni addasiad manwl gywir o gyflymder a trorym. Mae'r cydrannau craidd yn cynnwys:
1. Servo modur (ffynhonnell pŵer)
Math: Mae'r modiwlau ar y cyd o robotiaid diwydiannol i gyd yn defnyddio moduron servo cydamserol magnet parhaol, sydd â nodweddion dwysedd pŵer uchel, cyflymder ymateb uchel, syrthni isel, ac ati Yn ôl y dull gosod, fe'u rhennir yn fath mewnol (mae'r modur a'r reducer wedi'u hintegreiddio i'r tai) a math allanol (mae'r modur wedi'i gysylltu â'r tai trwy fflans);
Paramedrau allweddol: pŵer graddedig (100W-15kW), cyflymder graddedig (3000-6000rpm), syrthni rotor (0.01-0.5kg · m ²), cysonyn torque (0.1-5N · m/A), i'w gydweddu â'r gymhareb trawsyrru blwch gêr (torc allbwn modur x cymhareb trawsyrru x {5}).
2. Gyriant servo (uned reoli)
Swyddogaeth: Derbyn cyfarwyddiadau rheoli (safle, cyflymder, signalau trorym) o'r cyfrifiadur uchaf (rheolwr robot), allbwn signalau PWM trwy reoliad PID i yrru'r modur servo i weithredu, a chyflawni swyddogaethau amddiffyn megis gorlif, gorfoltedd, gorlwytho, a gorboethi;
Technoleg graidd: Yn cefnogi modd sefyllfa (rheoli ongl cylchdroi ar y cyd), modd cyflymder (rheoli cyflymder ar y cyd), a modd torque (rheoli torque allbwn). Mae rhai gyrwyr pen uchel yn integreiddio blychau gêr electronig, atal dirgryniad, ac algorithmau rheoli addasol i wella llyfnder a chywirdeb symudiadau.
3. ceblau pŵer a rhyngwynebau
Cebl pŵer: Mae'n trosglwyddo'r cyflenwad pŵer tri cham (U / V / W) a signalau brêc y modur servo, gan ddefnyddio ceblau hyblyg (gyda gwrthiant plygu Mwy na neu'n hafal i 10 miliwn o weithiau), a'r deunydd croen allanol yw PVC neu PUR, gyda gwrthiant olew, ymwrthedd gwisgo, a nodweddion gwrth-ymyrraeth;
Rhyngwyneb: Gan fabwysiadu rhyngwyneb safonol diwydiannol, mae'r rhyngwyneb pŵer a'r rhyngwyneb signal wedi'u cynllunio ar wahân i osgoi ymyrraeth electromagnetig.
3, modiwl system adborth synhwyrydd (rheoli manwl gywirdeb a monitro statws)
Mae'r system adborth synhwyrydd yn casglu data amser real ar leoliad cymalau, cyflymder, torque, ac ati, gan ddarparu sail ar gyfer rheoli dolen gaeedig a dyma'r allwedd i sicrhau cywirdeb symudiadau robotiaid. Mae'r cydrannau craidd yn cynnwys:
1. Synhwyrydd sefyllfa (elfen adborth craidd)
Math: Mae'r brif ffrwd yn mabwysiadu amgodyddion gwerth absoliwt, sy'n cael eu rhannu'n fathau ffotodrydanol, magneto trydan, a chynhwysol. Mewn robotiaid diwydiannol, defnyddir amgodyddion gwerth absoliwt ffotodrydanol yn bennaf (cydraniad Yn fwy na neu'n hafal i 17 did, rhai -cynnyrch terfynol uchel hyd at 25 did);
Dull gosod: wedi'i osod yn uniongyrchol ar gynffon y modur servo (i ganfod cyflymder y modur), neu wedi'i gyplysu trwy siafft allbwn y lleihäwr (i ganfod sefyllfa wirioneddol y cymal yn uniongyrchol a dileu gwallau trosglwyddo);
Swyddogaeth: Allbwn amser real o wybodaeth sefyllfa absoliwt (gwerth ongl) cymalau. Mae'r cyfrifiadur uchaf yn cyfrifo'r gwall safle yn seiliedig ar y data hwn ac yn addasu statws gweithredu'r modur servo i sicrhau cywirdeb lleoli ar y cyd (cywirdeb lleoli dro ar ôl tro Llai na neu'n hafal i ± 0.02mm).
2. synhwyrydd cyflymder
Wedi'i integreiddio fel arfer â synwyryddion sefyllfa (fel swyddogaeth mesur cyflymder amgodyddion), cyfrifir y cyflymder ar y cyd trwy ganfod amlder y signal pwls amgodiwr. Bydd rhai modiwlau pen uchel ar y cyd hefyd yn gosod synwyryddion Hall neu eneraduron cyflymder i wella cywirdeb canfod cyflymder yn ystod gweithrediad cyflymder isel.
3. Synhwyrydd torque (cydran ddewisol)
Swyddogaeth: Canfod trorym allbwn cymalau ar gyfer monitro llwyth, canfod gwrthdrawiadau, a gweithrediadau rheoli grym (fel cydosod a sgleinio);
Mathau: Mesurydd straen, magneto elastig, ac optegol. Mae gan synwyryddion trorym mesur straen gost isel a chywirdeb uchel (± 0.5% FS), a dyma'r dewis prif ffrwd ar gyfer robotiaid diwydiannol. Fe'u gosodir rhwng y siafft allbwn a'r adran fraich neu y tu mewn i'r lleihäwr.
4. Synwyryddion tymheredd a synwyryddion dirgryniad
Synhwyrydd tymheredd: gosod ar y modur dirwyn i ben a lleihäwr tai i ganfod tymheredd cydran. Pan fydd y tymheredd yn uwch na'r trothwy (80-100 gradd fel arfer), mae'r gyriant servo yn sbarduno amddiffyniad gorboethi;
Synhwyrydd dirgryniad: defnyddio synhwyrydd cyflymu i ganfod yr osgled dirgryniad a'r amlder yn ystod gweithrediad ar y cyd, a ddefnyddir ar gyfer rhybuddio namau (fel traul lleihau, difrod dwyn), wedi'i ffurfweddu mewn modiwlau uniad robot diwydiannol uchel yn unig.
4, Modiwl system iro ac amddiffyn (sicrwydd dibynadwyedd)
Defnyddir y system iro ac amddiffyn i ymestyn oes gwasanaeth modiwlau ar y cyd ac addasu i amgylcheddau llym mewn safleoedd diwydiannol. Mae'r cydrannau craidd yn cynnwys:
1. Cydrannau iro
Iraid: defnyddir saim arbennig gyda mynegai gludedd uchel, nodweddion gwrth-wisgo a gwrth-heneiddio ar gyfer lleihäwr, a defnyddir olew iro neu saim ar gyfer dwyn modur;
Strwythur iro: Mae'r lleihäwr wedi'i gynllunio gyda thyllau chwistrellu olew a thyllau gollwng olew y tu mewn, ac mae gan rai cynhyrchion terfynol uchel systemau iro awtomatig (chwistrelliad olew meintiol ac wedi'i amseru). Mae ffenestr arsylwi saim iro wedi'i gadw y tu allan i'r tai ar gyfer cynnal a chadw hawdd.
2. selio cydrannau
Selio statig: defnyddio O-ring a gasged fflat ar gyfer y cysylltiad rhwng y gragen a fflans, modur a chragen, i atal gollyngiadau olew iro a llwch rhag mynd i mewn;
Selio deinamig: defnyddio seliau olew sgerbwd a modrwyau selio siâp V, a ddefnyddir ar gyfer rhannau cylchdroi'r siafft allbwn a'r tai. Mae seliau olew sgerbwd yn addas ar gyfer senarios{-cyflymder canolig ac isel.
3. Cotio amddiffynnol a strwythur afradu gwres
Gorchudd amddiffynnol: Mae wyneb y gragen yn cael ei drin ag anodizing (aloi alwminiwm) a phaentio (haearn bwrw), sydd â nodweddion gwrth-cyrydiad a gwisgo-. Mae rhai cynhyrchion yn defnyddio cotio tri phrawf (chwistrell gwrth halen, gwrth-lleithder, gwrth-lwydni), sy'n addas ar gyfer amgylcheddau gweithdy awyr agored neu llym;
Strwythur afradu gwres: Mae'r llety modur wedi'i ddylunio gydag asennau afradu gwres, ac mae gan rai modiwlau cymalau pŵer uchel gefnogwyr afradu gwres neu sianeli oeri dŵr i sicrhau tymheredd sefydlog y modur a'r gyrrwr yn ystod gweithrediad tymor hir.