Hemm erba 'komponenti ewlenin ta' robots industrijali, li huma l-korp, servo, reducer u kontrollur. Fost dawn, l-istruttura ġenerali tas-sistema servo elettrika tar-robots industrijali hija tliet ċirku magħluq -kontroll, jiġifieri loop kurrenti, loop tal-veloċità u loop tal-pożizzjoni. B'mod ġenerali, għas-servo drive AC, il-kontroll tal-pożizzjoni, il-kontroll tal-veloċità, il-kontroll tat-torque u funzjonijiet oħra jistgħu jiġu realizzati permezz tal-issettjar manwali tal-parametri tal-funzjoni interna tiegħu.
Is-sistema servo (servomechanism), magħrufa wkoll bħala s-sistema li ġejja, hija sistema ta 'kontroll ta' feedback użata biex issegwi jew tirriproduċi proċess b'mod preċiż. Is-sistema servo tagħmel il-pożizzjoni tal-oġġett, l-orjentazzjoni, l-istat u kwantitajiet oħra kkontrollati tal-output jistgħu jsegwu l-mira tad-dħul (jew valur mogħti) ta 'kwalunkwe bidla fis-sistema ta' kontroll awtomatiku.
Is-sistema servo hija prodott żviluppat fuq il-bażi tat-teknoloġija tal-konverżjoni tal-frekwenza, u hija sistema ta 'kontroll awtomatiku b'pożizzjoni jew angolu mekkaniku bħala l-oġġett ta' kontroll. Minbarra l-kontroll tal-veloċità u tat-torque, is-sistema servo tista 'wkoll twettaq kontroll tal-pożizzjoni preċiż, veloċi u stabbli.
Sistema ta 'servo wiesgħa hija sistema ta' kontroll li ssegwi jew tirriproduċi proċess partikolari, u tista 'tissejjaħ ukoll sistema ta' segwaċi.
Sistema servo dejqa, magħrufa wkoll bħala sistema ta 'segwaċi tal-pożizzjoni, il-kwantità kkontrollata (kwantità tal-ħruġ) hija l-ispostament tal-linja jew l-ispostament angolari tal-pożizzjoni spazjali tal-makkinarju mgħobbi, meta l-pożizzjoni tal-kwantità mogħtija (kwantità tad-dħul) għal kwalunkwe bidla, il-kompitu ewlieni tas-sistema huwa li tagħmel il-kwantità tal-ħruġ malajr u b'mod preċiż tirriproduċi l-kwantità mogħtija tal-bidla.
Is-sistema ta 'kontroll servo tal-mekatronika għandha varjetà wiesgħa ta' strutturi u tipi, iżda mil-lat tat-teorija tal-kontroll awtomatiku biex tanalizza, is-sistema ta 'kontroll servo ġeneralment tinkludi l-kontrollur, l-oġġett ikkontrollat, ir-rabta tal-eżekuzzjoni, ir-rabta ta' sejbien, ir-rabta ta 'tqabbil u ħames partijiet oħra.
1. Rabta ta 'tqabbil
Ir-rabta ta 'tqabbil hija s-sinjal tal-kmand tad-dħul u t-tqabbil tas-sinjal tal-feedback tas-sistema, sabiex tinkiseb il-link tas-sinjal tad-devjazzjoni tal-ħruġ u l-input, ġeneralment miċ-ċirkwit speċjali jew kompjuter biex tirrealizza.
2. Kontrollur
Il-kontrollur huwa ġeneralment kompjuter jew ċirkwit ta 'kontroll PID (Proporzjonali, Integrali u Differenzjali), li l-kompitu ewlieni tiegħu huwa li jittrasforma l-output tas-sinjal tad-devjazzjoni mill-element ta' paragun, sabiex jikkontrolla l-element eżekuttiv skond l-azzjoni meħtieġa.
3. Link ta 'eżekuzzjoni
Ir-rwol tar-rabta eżekuttiva huwa skont ir-rekwiżiti tas-sinjal tal-kontroll, id-dħul ta 'diversi forom ta' enerġija f'enerġija mekkanika, issuq ix-xogħol tal-oġġett ikkontrollat. Sistema mekatronika fl-implimentazzjoni ta 'elementi ġeneralment tirreferi għal varjetà ta' muturi jew mekkaniżmu servo idrawliku, pnewmatiku.
4. Oġġett ikkontrollat
Oġġett ikkontrollat jirreferi għall-oġġett li għandu jiġi kkontrollat, bħal driegħ mekkaniku, jew pjattaforma tax-xogħol mekkanika.
5. Sejbien
Ir-rabta ta 'skoperta tirreferi għall-output jista' jitkejjel u jiġi kkonvertit f'rabta komparattiva meħtieġa għall-kontorn tal-apparat, ġeneralment inklużi sensuri u ċirkwiti ta 'konverżjoni.
Karatteristiċi u funzjonijiet tas-sistema servo
Is-sistema servo u s-sistema ġenerali tal-għalf tal-għodda tal-magni hija fundamentalment differenti, tista 'tkun ibbażata fuq is-sinjal tal-kmand biex tikkontrolla b'mod preċiż il-veloċità u l-pożizzjoni tal-moviment tal-parti eżekuttiva. Is-sistema servo hija r-rabta bejn l-apparat CNC u l-għodda tal-magni, u hija komponent importanti tas-sistema CNC bil-karatteristiċi li ġejjin:
Għandu jkollu sensuri ta'-preċiżjoni għolja li jistgħu jagħtu sinjali elettriċi b'mod preċiż għall-kwantità tal-ħruġ.
L-amplifikatur tal-qawwa kif ukoll is-sistema ta 'kontroll għandhom ikunu riversibbli.
Firxa ta' veloċità kbira biżżejjed u veloċità baxxa biżżejjed b'saħħitha-b'prestazzjoni tat-tagħbija.
Kapaċità ta' rispons mgħaġġel u kapaċità qawwija ta' kontra l--interferenza.
Tipi ta' sistemi ta' servo Skont il-prinċipju ta' kontroll: loop-miftuħ, -magħluq u semi-magħluq-loop fi tliet forom
Skont in-natura tal-ammont li għandu jiġi kkontrollat: spostament, veloċità, forza u torque u forom oħra ta 'sistemi servo
Skont il-mod tas-sewqan: hemm forma ta 'servo drive elettrika, idrawlika u pnewmatika
Skont l-element eżekuttiv: hemm servo bil-mutur stepper, servo bil-mutur DC u forma servo bil-mutur AC
Attwaturi tas-servosistema
1, it-tipi ta 'attwaturi u l-karatteristiċi tagħhom
(1) Attwaturi elettriċi
Attwaturi elettriċi jinkludu servo muturi ta 'kurrent dirett (DC), servo muturi ta' kurrent alternanti (AC), muturi stepping, u solenojdi, li huma l-attwaturi l-aktar komunement użati. Servo muturi huma l-attwaturi l-aktar komunement użati. Minbarra r-rekwiżit ta 'tħaddim bla xkiel, ġeneralment huma meħtieġa li jkollhom prestazzjoni dinamika tajba, adattata għal użu frekwenti u manutenzjoni faċli.
(2) Attwaturi idrawliċi
Attwaturi idrawliċi prinċipalment jinkludu ċilindri reċiprokanti, ċilindri li jduru, muturi idrawliċi, eċċ., li minnhom iċ-ċilindri huma l-aktar komuni. Fil-każ tal-istess qawwa tal-ħruġ, il-komponenti idrawliċi għandhom piż ħafif, veloċità tajba u l-bqija.
(3) Attwaturi pnewmatiċi
Attwaturi pnewmatiċi minbarra arja kkompressata bħala mezz tax-xogħol, u attwaturi idrawliċi mhumiex differenti. Is-sewqan pnewmatiku jista 'jikseb forza ta' sewqan akbar, puplesija u veloċità, iżda minħabba l-viskożità fqira ta 'l-arja, kompressibilità, għalhekk ma tistax tintuża fir-rekwiżiti ta' preċiżjoni tal-pożizzjonament ta 'okkażjonijiet għoljin.
Differenzi bejn it-tliet tipi
| tip | speċifiċitajiet | vantaġġ | żvantaġġi |
| Elettropnewmatiku | Provvista ta 'enerġija kummerċjali disponibbli; is-sinjali huma trażmessi fl-istess direzzjoni bħall-qawwa; hemm differenza bejn AC u DC; agħti attenzjoni għall-vultaġġ u l-qawwa użata. | Faċli biex topera; faċli biex tipprogramma; jistgħu jirrealizzaw kontroll servo pożizzjonament; rispons mgħaġġel, faċli biex tikkonnettja mal-kompjuter (CPU); daqs żgħir, qawwa għolja, l-ebda tniġġis. | Qawwa għolja tal-ħruġ istantanju; tagħbija żejda fqira; ladarba tiġġammja, se tikkawża inċidenti ta 'ħruq; affettwati minn ħsejjes esterni. |
| Pnewmatiċi | Pressjoni tas-sors tal-pressjoni tal-gass 5 ~ 7 × Mpa; huma meħtieġa operaturi tas-sengħa. | Sors tal-gass konvenjenti, bi prezz baxx; ebda tnixxija biex iħammeġ l-ambjent; veloċi u faċli biex topera. | Qawwa żgħira, daqs kbir, diffiċli biex titnaqqas; moviment mhux lixx, diffiċli biex jittrasmetti fuq distanzi twal; storbju għoli; diffiċli biex servo. |
| Idrawliċi | Pressjoni tas-sors tal-pressjoni likwida 20 ~ 80 × Mpa; teħtieġ operaturi tas-sengħa. | Qawwa għolja ta 'ħruġ, veloċità mgħaġġla, moviment bla xkiel, tista' tirrealizza kontroll servo ta 'pożizzjonament; faċli biex tikkonnettja mal-kompjuter (CPU). | It-tagħmir huwa diffiċli biex jimminiaturizza; is-sors idrawliku u r-rekwiżiti taż-żejt idrawliku huma stretti; faċli biex tipproduċi tnixxijiet u tniġġes l-ambjent. |
2. Muturi ta 'kontroll użati b'mod komuni
Il-mutur tal-kontroll huwa l-komponent tal-qawwa tas-sistema ta 'kontroll servo elettriku. Huwa mezz ta 'konverżjoni tal-enerġija li jikkonverti l-enerġija elettrika f'enerġija mekkanika. Muturi ta 'kontroll użati b'mod komuni fil-prodotti mechatronic huma servo muturi li jistgħu jipprovdu l-moviment korrett jew azzjoni aktar kumplessa.
Hemm muturi tas-sewqan rotanti u lineari għall-kontroll, li huma kkontrollati bil-vultaġġ, il-kurrent u l-frekwenza (inkluż il-polz tal-kmand) biex jiġu realizzati veloċità fissa -, veloċità varjabbli-drive jew drive inkrementali bi startjar u waqfien ripetut, kif ukoll drive kumpless, u l-preċiżjoni tas-sewqan tvarja skond l-oġġett tas-sewqan.
(1) Servo drive motor ġeneralment jirreferi għal: stepping motor (Stepping Motor), mutur servo ta 'kurrent dirett (DC Servo Motor), AC servo mutur (AC Servo Motor)
(2) metodi ta 'kontroll tal-mutur tal-kontroll servo użati b'mod komuni huma: kontroll tal-linja miftuħa-, kontroll tal-linja semi-magħluqa-, kontroll tal-linja-magħluqa tlieta.
Sistema ta' drajv ta' ċirku-magħluq b'link ta' feedback tal-pożizzjoni (jew tal-veloċità); open-sistema ta' loop m'għandhiex link ta' feedback tal-pożizzjoni u l-veloċità.
a, open-loop CNC sistema m'għandhiex apparat li jkejjel il-pożizzjoni, il-fluss tas-sinjal huwa unidirezzjonali (apparat CNC → sistema ta 'għalf), għalhekk l-istabbiltà tas-sistema hija tajba.
Mingħajr feedback tal-pożizzjoni, l-eżattezza mhix għolja meta mqabbla mas-sistema ta 'ċirku magħluq-, u l-eżattezza tagħha tiddependi prinċipalment fuq il-prestazzjoni u l-eżattezza tas-sistema tas-servo drive u l-mekkaniżmu ta' trasmissjoni mekkanika. Ġeneralment ħu l-mutur tal-qawwa bħala l-element tas-sewqan servo.
Dan it-tip ta 'sistema għandu l-vantaġġi ta' struttura sempliċi, xogħol stabbli, debugging faċli, manutenzjoni sempliċi, prezz baxx, eċċ., Fil-preċiżjoni u r-rekwiżiti tal-veloċità mhumiex għoljin, it-torque tas-sewqan mhuwiex okkażjonijiet kbar huma użati ħafna. Ġeneralment użat għal għodod tal-magni CNC ekonomiċi.
b, semi-magħluq-sistema CNC ċirku semi-magħluq-punt ta 'kampjunar tal-pożizzjoni tas-sistema CNC tal-linja kif muri fil-figura, mid-drajv (mutur servo użat komunement) jew ċomb bil-kamin, sejbien tal-angolu ta' rotazzjoni tal-kampjuni, mhux direttament jiskopru l-pożizzjoni attwali tal-partijiet li jiċċaqilqu.
Loop semi-closed loop ma jinkludix jew jinkludi biss numru żgħir ta 'links ta' trasmissjoni mekkanika, sabiex tkun tista 'tikseb prestazzjoni ta' kontroll stabbli, l-istabbiltà tas-sistema mhix tajba daqs is-sistema ta 'ċirku miftuħ, iżda aħjar mill-linja magħluqa. Minħabba l-iżball taż-żift tal-kamin u l-iżball tal-moviment ikkawżat mid-distakk tal-ger huwa diffiċli biex jiġi eliminat. Għalhekk, l-eżattezza tagħha hija agħar minn ċirku magħluq u aħjar minn ċirku miftuħ. Madankollu, żbalji bħal dawn jistgħu jiġu kkumpensati, u b'hekk xorta waħda tista' tinkiseb preċiżjoni sodisfaċenti.
L-istruttura tas-sistema CNC semi-magħluqa-hija sempliċi, faċli biex tiddibaggja, u preċiżjoni għolja, u għalhekk tintuża ħafna f'għodod tal-magni CNC moderni.
c, sistema ta 'kontroll numeriku full closed-loop magħluq sħiħ-loop punt ta' kampjunar tal-pożizzjoni tas-sistema ta 'kontroll numeriku kif muri fil-figura tal-linja bit-tikek, direttament fuq il-pożizzjoni attwali tas-sejbien tal-partijiet li jiċċaqilqu.
Teoretikament, jista 'jelimina l-iżball, it-tneħħija u t-telf tal-moviment tal-link kollu tas-sewqan u t-trażmissjoni. Għandu preċiżjoni tal-kontroll tal-pożizzjoni għolja. Peress li l-karatteristiċi tal-frizzjoni, ir-riġidità u t-tneħħija ta 'ħafna links ta' trażmissjoni mekkanika fi ħdan il-linja tal-pożizzjoni mhumiex lineari, huwa faċli li tikkawża instabbiltà tas-sistema, li tagħmel id-disinn, l-installazzjoni u l-ikkummissjonar tas-sistema ta 'ċirku magħluq- pjuttost diffiċli.
Is-sistema tintuża prinċipalment għal magni tat-tħaffir u tħin, tornijiet ultra-preċiżjoni, magni tat-tħin ultra-preċiżjoni u għodod tal-magni CNC akbar b'rekwiżiti ta 'preċiżjoni għolja.
Sistemi servo għar-robots
Tipikament, b'sistema servo robot, nifhmu sistema servo ta 'preċiżjoni użata għall-kontroll tal-moviment ta' multi-assi. Sistema ta 'kontroll tal-moviment multi-assi hija komposta minn kontrollur tal-moviment ta'-livell għoli u servo drive ta '-ordni baxx, il-kontrollur tal-moviment huwa responsabbli għad-dekodifikazzjoni tal-kmand tal-kontroll tal-moviment, il-moviment relattiv tad-diversi assi ta' kontroll tal-pożizzjoni, kontroll tal-kontorn tal-aċċelerazzjoni u deċelerazzjoni, eċċ., u r-rwol ewlieni tiegħu huwa li jnaqqas l-iżball ġenerali tal-passaġġ tal-kontroll tal-moviment tas-sistema; servo drive huwa responsabbli għall-kontroll tal-pożizzjoni tas-servo motors, u r-rwol ewlieni tiegħu huwa li jnaqqas l-assi servo tal-iżball tat-traċċar. Is-servo drive huwa responsabbli għall-kontroll tal-pożizzjoni tal-mutur servo, u r-rwol ewlieni tiegħu huwa li jnaqqas l-assi servo wara żball.
Sistema servo robot tikkonsisti servo muturi, servo drives, mekkaniżmu ta 'kmand tat-tliet komponenti ewlenin, servo muturi huma attwaturi, huwa li tistrieħ fuqha biex tirrealizza l-moviment, servo drive hija l-provvista ta' enerġija servo motor, il-mekkaniżmu ta 'kmand huwa li tibgħat polz jew tagħti l-veloċità użata biex tikkoopera mal-servo drive biex taħdem sew.
Robot fuq ir-rekwiżiti tal-mutur servo milli ż-żewġ partijiet l-oħra huma għoljin. L-ewwelnett, il-mutur servo huwa meħtieġ li jkollu rispons mgħaġġel. Il-mutur mis-sinjal tal-kmand biex tlesti l-istruzzjoni meħtieġa mill-istat tax-xogħol tal-ħin għandu jkun qasir. Rispons għas-sinjal tal-kmand aktar ma jkun iqsar iż-żmien, iktar tkun għolja s-sensittività tas-sistema servo elettrika, aħjar il-prestazzjoni tar-rispons veloċi, ġeneralment għall-kostanti tal-ħin elettromekkaniku tal-mutur servo tad-daqs tal-mutur servo biex turi l-prestazzjoni tar-rispons mgħaġġel. It-tieni nett, il-proporzjon tal-inerzja tat-torque tal-bidu tal-mutur servo għandu jkun kbir. Fil-każ tat-tagħbijiet tas-sewqan, is-servomotor tar-robot huwa meħtieġ li jkollu torque tal-bidu kbir u mument żgħir ta 'inerzja. Fl-aħħarnett, il-mutur servo għandu jkollu l-kontinwità u l-linearità tal-karatteristiċi tal-kontroll, bil-bidla tas-sinjal tal-kontroll, il-veloċità tal-mutur tista 'tinbidel kontinwament, u xi kultant il-veloċità hija meħtieġa wkoll li tkun proporzjonali jew bejn wieħed u ieħor proporzjonali għas-sinjal tal-kontroll.
Naturalment, sabiex taqbel mal-forma tal-ġisem tar-robot, il-mutur servo għandu jkun żgħir fid-daqs, żgħir fil-massa u qasir fid-dimensjoni axjali. Jiflaħ ukoll kundizzjonijiet ta 'tħaddim ħarxa, jista' jkun frekwenti ħafna 'l quddiem u lura u operazzjoni ta' aċċelerazzjoni u deċelerazzjoni, u jista 'jiflaħ bosta drabi t-tagħbija żejda f'perjodu qasir ta' żmien.
Servo drive huwa mutur servo jista 'jintuża biex jiġġenera torque u forza, direttament jew indirettament isuq il-korp tar-robot biex jikseb varjetà ta' attwatur tal-moviment tar-robot, b'mument għoli ta 'torque ta' proporzjon ta 'inerzja, l-ebda xrar u xrar ta' kommutazzjoni u vantaġġi oħra, fir-robot huwa użat b'mod aktar wiesa '.