Kedu otu esi ejide n'aka na robot ndị na-arụ ọrụ n'ime usoro ise (Five-Axis Servo Robots) ziri ezi?

Kedu otu esi ejide n'aka na robot ndị na-arụ ọrụ n'ime usoro ise (Five-Axis Servo Robots) ziri ezi? Site na teknụzụ isi ruo na mmejuputa ya

N'imepụta ihe ziri ezi, njikọta eletrọnịkị, nhazi ngwaọrụ ahụike, na ngalaba ndị ọzọ, izi ezi nke robot servo nke axis ise na-ekpebi kpọmkwem ịdị mma ngwaahịa na arụmọrụ mmepụta. Ma e jiri ya tụnyere atọ-Rọbọt Axis,sistemụ axis ise, site na iji axes rotary abụọ ọzọ (nke na-abụkarị axes A, C, ma ọ bụ B), nwere ike ime ka mmegharị oghere dị mgbagwoju anya karịa, mana nke a na-etinyekwa mkpa dị elu na njikwa ziri ezi - ọbụlagodi njehie nke 0.01mm nwere ike ibute akụkụ mkpofu na nkwụsị ahịrị mmepụta. Isiokwu a ga-enyocha ụzọ ndị bụ isi iji hụ na izi ezi nke robot servo axis ise sitere na akụkụ ise bụ isi: imewe igwe, sistemụ servo, algọridim njikwa, ntinye na inye ọrụ, na mmezi oge niile, na-enye ntuziaka bara uru maka nhọrọ na ọrụ ụlọ ọrụ.

Nke Mbụ. Nhazi Igwe: "Ntọala Anụ Ahụ" nke Izizi: Njikwa Njehie sitere na Isi Iyi Nhazi

Izi ezi nke robot servo nke axis ise dabere na nkwụsi ike nke usoro igwe ya. Mgbanwe ọ bụla, egwuregwu, ma ọ bụ iyi nke ihe mejupụtara ya ga-aghọ njehie mmegharị ozugbo. Lekwasị anya na ihe atọ dị mkpa ndị a:

1. Akụkụ Nzipu Isi: Ịhọrọ Ụdị na Nhazi Njikwa Ziri Ezi
Sistemụ nnyefe bụ isi ihe dị mkpa maka nnyefe ike na mmezu ziri ezi. Ụzọ nnyefe a na-ejikarị eme ihe gụnyere skru bọọlụ, ihe mbelata harmonic, na ihe mbelata mbara ala. A ga-ejikọta ihe ndị a dabere na ihe achọrọ maka ibu na nkenke:

Skru bọọlụ: Ndị a bụ maka mmegharị nke axes ahịrị (dịka axes X/Y/Z). Izi ezi ha na-emetụta njehie nhazi ozugbo. Anyị na-akwado ịhọrọ izi ezi C3 ma ọ bụ karịa (njehie nhazi ≤ 0.008mm/300mm). Ekwesịrị iji usoro ibugote ihe (dị ka ibugote ihe abụọ) iji wepụ ihe ndọghachi azụ n'etiti skru na akịrị. A ga-ahọrọ ígwè alloy siri ike (dị ka SUJ2) ma sie ike (ike elu ≥ HRC58) iji belata iyi na mgbanwe mgbe ejiri ya ogologo oge.

Ihe ndị na-ebelata ụda olu: A na-eji ha eme ihe maka axes na-agbagharị agbagharị (dịka axes A/C), ha na-enye uru dịka oke nnyefe dị elu na nha dị obere. Agbanyeghị, mgbanwe ọkpụkpụ nke flexspline nwere ike ibute njehie nloghachi. Họrọ ụdị dị elu nke nwere njehie nloghachi nke ≤1 arc minute. Ọzọkwa, chịkwaa ọsọ ntinye (zere ịgafe 80% nke ọsọ enyere) iji belata mmebi ike ọgwụgwụ na flexspline. Ụfọdụ akụrụngwa dị elu na-eji ngwakọta nke ihe na-ebelata ụda olu na ihe na-agbanwe agbanwe zuru oke iji kwụọ ụgwọ maka njehie mgbanwe ọkpụkpụ n'oge.

Nduzi: Ndị a na-eduzi mmegharị nke robot ahụ ma ga-anọgide na-enwe otu ihe ahụ na akụkụ nnyefe. A na-atụ aro ka e jiri ntuziaka roller kwụ ọtọ (ha na-enye ikike ibu na nkwụsi ike karịa ntuziaka bọọlụ). N'oge nrụnye, jiri laser interferometer (ruo njehie nke ≤0.005mm/m) hazie parallelism nke rail guide iji zere "ịkpụgharị" ma ọ bụ nhazihie nke ntụgharị rail guide kpatara.

2. Frame: Nguzozi dị n'etiti ike na ihe dị fechaa

Enweghị ike siri ike nke etiti nwere ike ibute "mgbanwe ịma jijiji" n'oge mmegharị, ọkachasị n'ọsọ dị elu ma ọ bụ n'okpuru ibu dị arọ, ebe mmejọ na-abawanye. Ihe atụ nke imewe:

Nhọrọ ihe eji arụ ọrụ: Enwere ike iji alloys aluminom siri ike (dịka 6061-T6) mee ihe maka obere na ọkara ibu, na-edozi ịdị arọ na nkwụsi ike. Maka ngwa ibu dị arọ (ibu karịrị 50kg), a na-atụ aro ka e jiri ígwè a kpụrụ akpụ (dịka HT300) ma ọ bụ ihe owuwu ígwè a kpara akpa. Enwere ike iji ọgwụgwọ ịka nká wepụ nrụgide dị n'ime ma belata mgbanwe mgbe ejiri ya ogologo oge.

Nhazi nhazi: Mee ihe nlereanya "nkwado triangle" ma ọ bụ "ụdị igbe" iji mee ka torsional sie ike nke frame ahụ dịkwuo mma. Tinye strikes nkwado na mpaghara ndị na-ebu ibu dị mkpa (dịka njikọ axis na-agbagharị) iji zere njupụta nrụgide mpaghara. Dịka ọmụmaatụ, ihe njikwa axis ise sitere na onye na-emepụta akụkụ ụgbọala belatara njehie mmegharị ike site na 40% site n'ịbawanye torsional siri ike nke frame ahụ site na 150 N·m/° ruo 280 N·m/°.

3. Ihe na-eme ka njedebe dị mma: Mee ka ibu ahụ dị mfe ma belata "njedebe njedebe"

Ibu na izi ezi nke ihe na-eme ihe n'ikpeazụ (dịka ihe njide ma ọ bụ iko mmiri) ga-emetụta "izi ezi nke ihe njikwa ahụ." A ghaghị ịgbaso ụkpụrụ "ibu dakọtara":

Ibu njedebe agaghị agafe pasentị iri asatọ nke ibu rọbọt ahụ (iji zere mgbanwe ogwe nke oke ibu kpatara);

A ga-eji ntụtụ dowel na bolt siri ike dị elu kechie njikọ dị n'etiti ihe na-emegharị ihe na flange robot ahụ. Njehie flange elu flange ahụ ga-adịrịrị ≤ 0.003mm, njehie coaxiality ga-adịrịrị ≤ 0.005mm iji gbochie njedebe na-ezighi ezi n'ihi njikọ na-adịghị mma.

Nke abụọ. Sistemụ Servo: "Isi Ike" nke Nkọwapụta, Na-ebelata Ngbanwe na Ọkwa Nchịkwa

Izi ezi mmegharị nke robot servo nke axis ise bụ n'ezie "ike sistemụ servo ịgbaso iwu" - mgbe ezipụchara iwu, moto servo, ọkwọ ụgbọala, na koodu nchekwa ga-arụkọ ọrụ ọnụ iji belata mmejọ. Akụkụ atọ ndị a chọrọ nhazi isi:

1. Moto Servo: Họrọ Ụdị Ziri Ezi + Meziwanye Mkpebi

Moto servo bụ "isi iyi mmepụta ike," izi ezi ya na-ekpebi kpọmkwem ịdị ire ụtọ mmegharị na izi ezi nke ọnọdụ.

Nhọrọ Ụdị: A na-ahọrọ injin servo na-adịgide adịgide nke magnet synchronous (ha na-enye ọsọ nzaghachi ngwa ngwa 30% na obere ripple torque karịa injin asynchronous). Nke a dị mkpa karịsịa na ọnọdụ mmalite-nkwụsị dị elu (dịka nchịkọta akụrụngwa eletrọniki), n'ihi na ha nwere ike ibelata njehie "nzọụkwụ furu efu" nke torque ezughi oke kpatara.

Mkpebi Encoder: Encoder bụ "ihe nzaghachi ọnọdụ." Ka mkpebi ahụ dị elu, otú ahụ ka nchọpụta ọnọdụ ahụ si zie ezi. A na-atụ aro ka e jiri encoder zuru oke nke 23-bit (izizi ọnọdụ ≤ 0.001mm) maka axes ahịrị na encoder zuru oke nke 17-bit (izizi akụkụ ≤ 0.005°) maka axes rotary. Ma e jiri ya tụnyere encoder mmụba, encoder zuru oke anaghị achọ "nhazi ụlọ," nke nwere ike igbochi mgbanwe ọnọdụ mgbe ike dara ma malitegharịa.

2. Ọkwọ ụgbọala: Mee ka algọridim njikwa ka mma iji belata njehie ndị a

Ọkwọ ụgbọala servo bụ "ebe njikwa moto," ogo nke algọridim ya na-emetụta ikike nkwụghachi njehie ya ozugbo. A ga-agbalite ọrụ isi ndị a:
Nhazi akpaaka nke PID paramita: Onye ọkwọ ụgbọala ahụ na-achọpụta ibu moto na inertia na akpaghị aka, na-emeziwanye paramita proportional (P), integral (I), na differential (D) iji belata overshoot (dịka ọmụmaatụ, oscillation n'oge nhazi). Dịka ọmụmaatụ, onye ahịa na ụlọ ọrụ 3C belatara X-axis mgbe njehie sitere na 0.02mm ruo 0.008mm site na nhazi akpaaka nke onye ọkwọ ụgbọala.
Njikwa Feedforward: Nke a na-ebu amụma mgbanwe ibu moto (dịka ọmụmaatụ, ike inertial n'oge ngwa ngwa) tupu oge eruo ma na-ewepụta ụgwọ torque iji zere mgbanwe ọsọ nke mgbanwe ibu kpatara. Maka ọnọdụ njikọ axis ise (dịka ọmụmaatụ, igwe eji arụ ọrụ elu), njikwa feedforward nwere ike ibelata njehie contour site na ihe karịrị 30%.
Mgbochi Resonance: Iji dozie resonance mechanical n'oge Rọbọt MN'iji oven (dịka ọmụmaatụ, mkpọtụ etiti n'oge mmegharị ọsọ dị elu), onye ọkwọ ụgbọala na-eji "nzacha ọkwa" iji wepụ mkpọtụ na ugboro ole akọwapụtara, na-ebelata nkwụsịtụ izi ezi nke resonance kpatara.

3. Njikwa Nhazi Axis Ise: Idozi "Njehie Njikọta Axis Dị n'etiti"

Ihe ịma aka kachasị ukwuu na njikwa axis ise bụ nhazi nke mmegharị axis dị iche iche. Mgbe axes ise niile na-agagharị n'otu oge, a ga-ejikọta ọsọ na ọsọ nke axis ọ bụla nke ọma, ma ọ bụghị ya, "njehie contour" (dịka mgbanwe ọdịdị mgbe ị na-arụ ọrụ elu gbagọrọ agbagọ) ga-eme. Nke a chọrọ nhazi site na teknụzụ ndị a:

Algọridim Kinematic n'ihu na n'ụzọ dị iche: Jiri ihe nlereanya kinematic nke axis ise dị oke nkenke gbakọọ paramita mmegharị nke axis ọ bụla nke ọma (dịka nkwụghachi akụkụ maka axes rotary) iji zere mmejọ ndị sitere na atụmatụ algọridim nke "cradle-style" kpatara. Dịka ọmụmaatụ, maka nhazi axis ise (axis A + C), algọridim ga-akwụghachi ụgwọ maka mgbanwe dị n'etiti etiti axes rotary na linear.

Nhazi algọridim Interpolation: Jiri "spline interpolation" ma ọ bụ "NURBS interpolation" (kama njikọta ahịrị ọdịnala) iji nweta mmegharị dị nro maka axis ọ bụla ma belata njehie mmetụta nke mgbanwe ọsọ mberede kpatara. Onye na-emepụta ngwaọrụ ahụike mere ka izi ezi nke igwe eji arụ ọrụ nkwonkwo arụ ọrụ dịkwuo mma site na ±0.03mm ruo ±0.015mm site na itinye NURBS interpolation.

Nke Atọ. Nkwụghachi Njehie: "Ụzọ Ndozi" maka Izizi, Iji Teknụzụ Emeziwanye Ngbanwe Dị Iche Iche

Ọbụladị mgbe emechara ka sistemụ igwe na servo dịkwuo mma, njehie ndị dị n'ime ya (dịka njehie okpomọkụ, njehie nhazi, na njehie geometric) ka ga-adị, nke chọrọ usoro nkwụghachi ụgwọ na-arụ ọrụ iji belata ha:

1. Mmezi Mmejọ Okpomọkụ: "Ihe Na-egbu Anụghị Ahụ" nke Mgbanwe Okpomọkụ

Mgbe robot nke nwere axis ise na-arụ ọrụ, esemokwu na-emepụta okpomọkụ na moto ahụ, skru ndu, na okporo ụzọ nduzi, na-ebute mmụba na mgbanwe nke ihe ndị mejupụtara ya. Dịka ọmụmaatụ, maka mmụba 1°C ọ bụla na okpomọkụ skru bọọlụ, ogologo ya na-abawanye site na ihe dị ka 11μm/m, nke na-eduga ozugbo na njehie nhazi axis linear. Ngwọta gụnyere:

Ngwaọrụ: Wụnye ihe mmetụta okpomọkụ (dịka PT1000) n'akụkụ moto ahụ na skru lead iji nyochaa mgbanwe okpomọkụ n'oge.

Ngwanrọ: Mepụta ụdị mgbakọ na mwepụ "mmejọ okpomọkụ" (dịka ụdị nhazigharị linear) iji gbakọọ ma kwụọ ụgwọ maka njehie dabere na data sensọ. Dịka ọmụmaatụ, onye na-emepụta ngwaọrụ igwe jiri nkwụghachi njehie okpomọkụ iji mee ka izi ezi ọrụ ogologo oge (n'ime oge awa 8) nke robot axis ise site na ±0.025mm ruo ±0.012mm guzosie ike.

2. Nkwụghachi Njehie N'ọnọdụ: Iji Laser Interferometer iji "Hazie Nzọụkwụ Ọ bụla"

Njehie ọnọdụ na-ezo aka na ọdịiche dị n'etiti ọnọdụ kpọmkwem nke robot ahụ na ọnọdụ enyere iwu. A ga-atụ ya ma kwụọ ya ụgwọ site na iji ngwa pụrụ iche:
Ngwaọrụ Ịtụle: Jiri ihe na-eme ka laser interferometer (dịka Renishaw XL-80) tụọ njehie ọnọdụ, njehie imeghachi omume, na azụ azụ maka axis ọ bụla.
Ụzọ Nkwụghachi Ụgwọ: Bubata data nha n'ime Gịnị bụ robot?sistemụ nchịkwa, mepụta "tebụl nkwụghachi njehie," ma tinye mmezi oge n'oge mmegharị. Dịka ọmụmaatụ, na ụlọ ọrụ mmepụta akụkụ ụgbọelu, nhazi laser interferometer belatara njehie ọnọdụ X-axis site na 0.018mm ruo 0.006mm.

3. Mmezi Njehie Geometric: Iwepụ "Ngbanwe Dị Iche Iche" na Nhazi Nhazi

Njehie geometric nke robot nke axis ise gụnyere njehie perpendicularity axis na njehie eccentricity axis rotational, nke chọrọ nkwụghachi site na usoro ndị a:

Nhazi Perpendicularity: Jiri ihe ngosi square na dial ma ọ bụ laser interferometer tụọ perpendicularity dị n'etiti axes linear (dịka ọmụmaatụ, njehie perpendicularity dị n'etiti axes X na Y kwesịrị ịbụ ≤ 0.005 mm/m). Gbanwee njehie a site na iji ọrụ "perpendicularity compensation" nke sistemụ njikwa.

Mbelata Mgbakwụnye ...

Nke Anọ. Ntinye na Ọrụ: "Isi ihe dị mkpa maka mmejuputa" nke izi ezi; Nkọwa Chọpụta Nsonaazụ Ikpeazụ

Ọ bụrụgodị na akụrụngwa ahụ ruru izi ezi achọrọ, nrụnye na ọrụ na-ezighi ezi ka nwere ike ibute mfu ziri ezi. A ga-agbaso usoro ndị a nke ọma:

1. Ntọala Nwụnye: Hụ na ntọala kwụsiri ike ma dị larịị

Ihe achọrọ maka ntọala: Elu nke dị n'elu ya rọbọt ahụ a ga-eji simenti gwọọ ya (ike ≥ C30) ma ≥ 200mm dị n'okpukpu iji gbochie nkwụsịtụ nke ala na-ada ada.

Nhazi kwụ ọtọ: Jiri ọkwa ziri ezi (nzi ezi 0.02mm/m) iji dozie ahụ igwe maka nhazi kwụ ọtọ. Njehie kwụ ọtọ nke axis kwụ ọtọ kwesịrị ịbụ ≤ 0.01mm/m, na njedebe nke axis rotary kwesịrị ịbụ ≤ 0.005mm.

2. Mmebi Sistemụ Axis: Mee ka usoro nzọụkwụ dịkwuo mma site na otu axis gaa na nhazi

Ndozi otu-axis: Buru ụzọ nwalee izi ezi mmegharị ahụ (njehie nhazi na imeghachi) nke axis ọ bụla n'otu n'otu. Ozugbo izi ezi otu-axis ruru ọkọlọtọ ahụ, gaa n'ihu na ndozi nhazi ọtụtụ-axis.

Ndozi nhazi: Site na nnwale nnwale ma ọ bụ nnwale nsuso trajectory (dịka ọmụmaatụ, ibugharị robot ahụ n'akụkụ usoro edobere na iji ihe nlele laser chọpụta mgbanwe trajectory), melite paramita njikọ axis ise iji hụ na izi ezi contour ruru ọkọlọtọ ahụ.

3. Nnwale Ibu: Mee ka ọ dị ka Ọnọdụ Ọrụ n'ezie iji chọpụta na ọ kwụsiri ike

Mee ule ibu na-aga n'ihu ruo awa 8-12 dabere na "ibu kachasị" na "ọsọ kachasị" ejiri mee ihe n'ezie.

Mee nyocha ziri ezi mgbe niile n'oge ule ahụ (dịka ọmụmaatụ, tụọ njehie ọnọdụ njedebe site na iji ihe ngosi oku kwa awa abụọ) iji hụ na izi ezi ka dị n'ime oke a na-anabata n'okpuru ọnọdụ ibu.

Nke Ise. Nlekọta Kwa Ụbọchị: "Nkwa Ogologo Oge" nke Izi ezi: Mgbochi Ka Mma Karịa Ndozi

Izi ezi nke robot servo nke axis ise ga-ebelata ka oge na-aga, yabụ usoro mmezi oge niile dị mkpa:

1. Nlekọta Akụkụ Nzipu: Ịsa mmanụ na nhicha iji belata iyi

Skruu/Nduzi Bọọlụ: Tinye mmanụ pụrụ iche (dịka ọmụmaatụ, mmanụ e ji lithium mee) kwa awa iri ise nke ọrụ iji gbochie mmebi nke esemokwu kpọrọ nkụ kpatara. Hichaa mkpuchi uzuzu nke okporo ígwè nduzi kwa ọnwa iji gbochie uzuzu ịbanye na okporo ígwè nduzi.

Ihe na-ebelata mmanụ ọkụ: Lelee ọkwa mmanụ ọkụ ahụ kwa awa 200 nke ọrụ ma tinye mmanụ ọkụ pụrụ iche (dịka ọmụmaatụ, mmanụ gia nke na-ebelata mmanụ ọkụ ọkụ) dịka ọ dị mkpa. Gbanwee mmanụ ọkụ ahụ kwa afọ.

2. Nlekọta Sistemụ Servo: Nnyocha Mgbe Niile na Ịdọ Aka Ná Ntị Mbụ

Encoder: Hichaa ebe nchekwa akwụkwọ nchekwa site na iji eriri ndị a na-akpọ encoder kwa ọnwa atọ ma lelee njikọ eriri ahụ maka nchekwa iji gbochie nnyonye anya mgbaàmà nke eriri ndị na-adịghị mma kpatara.

Draịva: Lelee fan oyi nke onye ọkwọ ụgbọala kwa ọnwa maka ọrụ kwesịrị ekwesị ma hichaa uzuzu site na oghere oyi iji gbochie mmebi arụmọrụ n'ihi oke okpomọkụ.

3. Nlele Izizi: Nhazi oge niile na Ndozi oge

Jiri laser interferometer ma ọ bụ bọọlụ ballbar lelee izi ezi nke axis ọ bụla kwa ọnwa atọ. Ọ bụrụ na njehie ahụ gafere oke (dịka ọmụmaatụ, njehie nhazi > 0.01mm), kwụọghachi ụgwọ ozugbo.

Mee "nhazi ziri ezi zuru oke" kwa afọ, gụnyere nyocha nhazi igwe, nhazi paramita servo, na mmelite nkwụghachi njehie, iji hụ na akụrụngwa ahụ na-arụ ọrụ nke ọma ruo ogologo oge.

Mmechi: Izi ezi nke robot servo nke axis ise bụ "ọrụ sistemụ," ọ bụghị otu nzọụkwụ.

Iji hụ na robot servo nke nwere axis ise ziri ezi chọrọ usoro ndụ zuru oke: "imepụta na ịhọrọ - nrụpụta - nrụnye na inye ọrụ - mmezi oge niile." Nhazi igwe bụ ntọala, sistemụ servo bụ isi, nkwụghachi njehie bụ ụzọ, ntinye na mmezi bụkwa ihe nchekwa. Maka azụmaahịa, na mgbakwunye na ịhọrọ akụrụngwa dị oke mma, ọ dị oke mkpa ịzụlite "nghọta njikwa ziri ezi" - site na nhazi oge niile, nlekota data, na nhazi oge niile - iji hụ na izi ezi nke robot ahụ na-emezu ihe achọrọ maka mmepụta mgbe niile.

Ọ bụrụ na ị hụta nsogbu ụfọdụ na njikwa ziri ezi nke robot servo nke axis ise (dịka njehie gabigara ókè na otu axis ma ọ bụ izi ezi zuru oke n'oge njikọ), enwere ike iji nyocha ọzọ dabere na ọnọdụ ọrụ n'ezie mepụta ngwọta njikarịcha ezubere iche, na-enye akụrụngwa ohere ịghọta uru "nrụpụta ziri ezi" ya n'ezie.