Persian
ساخته شده در 09.11
فناوری کلیدی و کاربرد ربات صناعی
۱. فناوری‌های کلیدی در طراحی بدنه ربات
(۱) طراحی ساختار انتقال
طرح کلی طراحی را توسعه دهید، پیکربندی ساختاری ربات را تعیین کنید و طراحی مقدماتی ساختار انتقال، طراحی ساختار قطعات و مدل‌سازی سه‌بعدی را انجام دهید. طراحان باید دانش عمیقی از پیکربندی‌های ساختاری رایج ربات، اصول و مکانیزم‌های انتقال استاندارد و همچنین انواع و ویژگی‌های گیربکس‌ها داشته باشند. توانایی قوی در طراحی ساختاری و تجربه عملی ضروری است.
(۲) انتخاب گیربکس
مهندسان باید درک کاملی از انواع کاهنده‌ها و پارامترهای عملکردی داشته باشند و توانایی انتخاب، محاسبه و تأیید کاهنده مناسب را داشته باشند. همچنین آزمایش و اعتبارسنجی کاهنده‌ها الزامی است که شامل پارامترهای کلیدی از جمله نویز، لرزش، گشتاور خروجی، سختی پیچشی، لقی، دقت تکرار موقعیت‌یابی و دقت موقعیت‌یابی مطلق می‌شود.
لرزش ناشی از کاهنده مستقیماً باعث لرزش عملگر نهایی شده و دقت مسیر ربات را کاهش می‌دهد. در میان دلایل متعدد لرزش کاهنده، تشدید یکی از رایج‌ترین مشکلات است. تولیدکنندگان ربات باید روش‌های اثبات‌شده‌ای برای سرکوب یا اجتناب از تشدید را تسلط داشته باشند.
(۳) انتخاب موتور
مهندسان باید درک جامعی از ویژگی‌های عملکردی موتور داشته باشند و توانایی محاسبه و تأیید گشتاور، توان و تطبیق اینرسی موتور را داشته باشند.
(۴) تحلیل شبیه‌سازی
تحلیل شبیه‌سازی استاتیک و دینامیک را انجام دهید تا انتخاب موتورها و کاهنده‌ها را تأیید کنید، استحکام و سختی اجزای بدنه را بررسی کنید، وزن کلی را کاهش دهید، بازده عملیاتی را بهبود بخشید و هزینه‌های تولید را پایین بیاورید. تحلیل مودال مدل سه‌بعدی و محاسبه فرکانس طبیعی برای شناسایی و سرکوب رزونانس ضروری است.
(۵) طراحی قابلیت اطمینان
- طراحی سازه از اصل ساده‌ترین طراحی ممکن پیروی می‌کند؛
- ریخته‌گری‌های بدنه آهنی از چدن نشکن به دلیل خواص مکانیکی جامع عالی آن استفاده می‌کنند؛ ریخته‌گری‌های آلومینیومی از آلیاژهای ریخته‌گری با سیالیت بالا که از طریق ریخته‌گری در قالب دائمی تولید می‌شوند، استفاده می‌کنند؛
- دستورالعمل‌های دقیق فرآیند مونتاژ ارائه می‌شود و تست‌های سطح قطعه و تک‌محوره در حین مونتاژ انجام می‌گیرد؛
- پس از مونتاژ کامل، تست عملکرد کامل ماشین و تست استقامت انجام می‌شود؛
- درجه حفاظت کل ماشین بهینه‌سازی شده و قابلیت ضد تداخل تابلو برق افزایش یافته است تا عملکرد قابل اعتماد در محیط‌های کاری متنوع تضمین شود.
۲. فناوری‌های کلیدی در سیستم‌های موتور و سروو
(۱) طراحی موتور
① طراحی سبک‌وزن
برای کاربردهای رباتیک، اندازه و وزن موتور پارامترهای بسیار حساسی هستند. یک فناوری کلیدی، بهبود بازده موتور سروو و کاهش اندازه و وزن از طریق پژوهش در مواد مغناطیسی با کارایی بالا، طراحی بهینه‌سازی یکپارچه، و تکنیک‌های پیشرفته پردازش و مونتاژ است.
② قابلیت سرعت بالا
هنگامی که نسبت کاهش نمی‌تواند به طور قابل توجهی تنظیم شود، حداکثر سرعت موتور مستقیماً سرعت عملگر نهایی و زمان چرخه کاری ربات را تعیین می‌کند. علاوه بر این، نسبت سرعت ناکافی بر تطبیق اینرسی تأثیر منفی می‌گذارد. بنابراین، افزایش حداکثر سرعت موتور یک فناوری حیاتی برای موتورهای ربات است.
③ طراحی درایو مستقیم و شفت توخالی
با بلوغ و پذیرش روزافزون ربات‌های همکار، تقاضا برای ساختارهای ربات سبک و فشرده همچنان در حال افزایش است. توسعه موتورهای تخصصی ربات — مانند موتورهای مستقیم‌گردان با گشتاور بالا و موتورهای دیسکی با شفت توخالی — نشان‌دهنده یک روند کلیدی برای آینده است.
(۲) فناوری درایو سروو
① پاسخ سریع و موقعیت‌یابی دقیق
زمان پاسخ سروو مستقیماً بر عملکرد شروع و توقف سریع ربات تأثیر می‌گذارد که به نوبه خود کارایی کلی کار و زمان چرخه را تعیین می‌کند.
② تشخیص برخورد الاستیک بدون سنسور
ایمنی یک شاخص عملکرد حیاتی برای ربات‌ها است. افزودن سنسورهای نیرو یا گشتاور، پیچیدگی ساختاری و هزینه را افزایش می‌دهد. فناوری برخورد الاستیک بدون سنسور، بر اساس رابطه کوپلاژ جریان بین انکودر و موتور، می‌تواند ایمنی ربات را بدون تغییر ساختار بدنه یا افزایش هزینه بهبود بخشد.
③ درایو و کنترل یکپارچه
فناوری یکپارچه‌سازی درایو چندمحوره — با بهره‌گیری از پردازنده‌های چند هسته‌ای و معماری ترکیبی کنترل درایو — عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد و در عین حال حجم و هزینه درایو را کاهش می‌دهد.
④ سرکوب تطبیقی آنلاین لرزش
ساختار طره‌ای ربات‌های صنعتی در حین حرکت هماهنگ چندمحوره، عملیات با بار سنگین و چرخه‌های سریع شروع-توقف مستعد لرزش است. سفتی بدنه ربات باید با پارامترهای سفتی سروو موتور تطبیق داده شود — سفتی بیش از حد باعث ارتعاش می‌شود، در حالی که سفتی ناکافی منجر به پاسخ کند در شروع-توقف می‌گردد. از آنجا که سفتی ربات در موقعیت‌ها، وضعیت‌ها و بارهای ابزار مختلف متفاوت است، یک مقدار سفتی سروو از پیش تعیین‌شده ثابت نمی‌تواند تمام شرایط کاری را برآورده کند.
فناوری سرکوب تطبیقی آنلاین لرزش یک استراتژی کنترل هوشمند ارائه می‌دهد که نیازی به تنظیم دستی پارامتر ندارد و با متعادل‌سازی تطبیق سختی و سرکوب لرزش، به طور مؤثر لرزش عملگر نهایی را کاهش داده و دقت موقعیت‌یابی را بهبود می‌بخشد.
۳. فناوری‌های کلیدی کنترل
(۱) حل حرکت و برنامه‌ریزی مسیر
الگوریتم‌های پیشرفته حل حرکت و برنامه‌ریزی مسیر بهینه، دقت حرکت و کارایی کاری ربات را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند.
(۲) جبران دینامیکی
ربات‌های صنعتی همه‌منظوره دارای ساختار کنسولی سری با صلبیت نسبتاً کم، الگوهای حرکتی پیچیده و تمایل به تغییر شکل و ارتعاش در حین کار هستند. بهبود عملکرد دینامیکی و دقت حرکتی نیازمند آن است که سیستم کنترل یک مدل دینامیکی برای جبران‌سازی بلادرنگ ایجاد کند، شامل:
- جبران گرانش
- جبران اینرسی
- جبران اصطکاک
- جبران کوپلاژ
(۳) جبران کالیبراسیون
به دلیل تلورانس‌های ماشین‌کاری و خطاهای مونتاژ، ربات واقعی ناگزیر از مدل ریاضی نظری انحراف دارد که هم دقت TCP و هم دقت مسیر را کاهش می‌دهد. این موضوع در کاربردهایی مانند جوشکاری و برنامه‌نویسی آفلاین بسیار حیاتی است. راه‌حل شامل شناسایی و کالیبره کردن پارامترهای مدل ربات برای بازیابی دقت است.
(۴) بسته‌های جامع فرآیند
سیستم کنترل باید به‌طور نزدیک با کاربردهای مهندسی دنیای واقعی هم‌راستا باشد. فراتر از ارتقاء مستمر سیستم و گسترش قابلیت‌ها، توسعه و بهبود بسته‌های فرآیند خاص کاربرد بر اساس نیازهای صنعتی ضروری است. این رویکرد به انباشت تخصص فرآیند صنعتی کمک می‌کند و عملیات را برای مشتریان راحت‌تر، اجرا را ساده‌تر و تولید را کارآمدتر می‌سازد.
۴. سناریوهای کلیدی کاربرد
(۱) پالت‌چینی
در کارخانه‌ها در صنایع مختلف، ربات‌های پالت‌چین بسیار خودکار به‌طور گسترده مستقر شده‌اند. پالت‌چینی دستی کاری پرزحمت و از نظر جسمی طاقت‌فرسا است — کارگران با فشار جسمی قابل‌توجهی روبرو هستند در حالی که بهره‌وری نسبتاً پایینی دارند. بر اساس ویژگی‌های اشیاء در حال حمل و نقاط طبقه‌بندی تعیین‌شده آن‌ها، ربات پالت‌چین می‌تواند جابجایی کارآمد و دسته‌بندی‌شده را انجام دهد و در عین حال شکل و یکپارچگی محصولات را حفظ کند. این امر تجهیزات بسته‌بندی را قادر می‌سازد تا وظایف چیدن را با نرخ صدها واحد در ساعت تکمیل کنند و نقش حیاتی در تخلیه خط تولید و عملیات جابجایی کانتینر ایفا کند.
(۲) جوشکاری
ربات‌های جوشکاری عمدتاً وظایف جوشکاری خودکار را انجام می‌دهند. صنایع مختلف نیازهای جوشکاری متفاوتی دارند که منجر به توسعه ربات‌های جوشکاری تخصصی از جمله ربات‌های جوش نقطه‌ای، ربات‌های جوش قوسی و ربات‌های جوش لیزری شده است. صنعت تولید خودرو بزرگترین و گسترده‌ترین کاربر ربات‌های جوشکاری است، جایی که این ماشین‌ها مزایای بی‌نظیری در دشواری جوشکاری، حجم جوشکاری و یکنواختی کیفیت جوش ارائه می‌دهند.
(۳) مونتاژ
در تولید صنعتی، مونتاژ قطعات یک کار عظیم است که به‌طور سنتی نیازمند نیروی کار قابل‌توجهی است. مونتاژ دستی به دلیل نرخ خطای بالا و بهره‌وری پایین، به‌تدریج جای خود را به ربات‌های صنعتی داده است. توسعه ربات مونتاژکار ترکیبی از چندین فناوری از جمله فناوری ارتباطات، کنترل خودکار، اصول نوری و میکروالکترونیک است. مهندسان ربات را بر اساس فرآیند مونتاژ خاص برنامه‌ریزی می‌کنند و آن را در وظایف مونتاژ تعیین‌شده به کار می‌گیرند. ویژگی‌های شاخص ربات‌های مونتاژکار دقت نصب بالا، انعطاف‌پذیری استثنایی و عمر مفید طولانی است. با توجه به پیچیدگی و دقتی که در کار مونتاژ لازم است، این ربات‌ها به‌ویژه برای مونتاژ قطعات الکترونیکی و نصب قطعات دقیق خودرو مناسب هستند.
(۴) بازرسی و تشخیص
ربات‌های مجهز به قابلیت‌های حس‌گری چندبعدی می‌توانند جایگزین کارگران انسانی در نقش‌های تخصصی و خطرناک شوند. کاربردها شامل:
- بازرسی مناطق پرخطر — مناطق آلوده به مواد هسته‌ای، محیط‌های سمی و مناطق خطرناک ناشناخته؛
- تشخیص مکان‌های غیرقابل دسترس — بازرسی داخلی آناتومی بیمار در محیط‌های پزشکی، تشخیص عیوب صنعتی و عملیات جستجو و نجات در محل‌های فاجعه مانند مناطق زلزله‌زده.
تماس
اطلاعات خود را وارد کنید تا با شما تماس بگیریم.
WhatsApp
Email
Contact