ภาษาไทย
สร้างใน 09.11
เทคโนโลยีหลักและการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรม
1. เทคโนโลยีหลักในการออกแบบตัวเครื่องหุ่นยนต์
(1) การออกแบบโครงสร้างส่งกำลัง
พัฒนาแผนการออกแบบโดยรวม กำหนดโครงสร้างทางกายภาพของหุ่นยนต์ และดำเนินการออกแบบโครงสร้างส่งกำลังเบื้องต้น การออกแบบโครงสร้างชิ้นส่วน และการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ผู้ออกแบบจำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างหุ่นยนต์ทั่วไป หลักการและกลไกการส่งกำลังมาตรฐาน ตลอดจนประเภทและลักษณะของตัวลดเกียร์ จำเป็นต้องมีความสามารถในการออกแบบโครงสร้างที่แข็งแกร่งและประสบการณ์ภาคปฏิบัติ
(2) การเลือกตัวลดเกียร์
วิศวกรต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับประเภทของตัวลดความเร็วและพารามิเตอร์ด้านประสิทธิภาพ และสามารถเลือก คำนวณ และตรวจสอบตัวลดความเร็วที่เหมาะสมได้ นอกจากนี้ยังต้องมีการทดสอบและตรวจสอบความถูกต้องของตัวลดความเร็ว ซึ่งครอบคลุมพารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่ เสียงรบกวน การสั่นสะเทือน แรงบิดเอาต์พุต ความแข็งแกร่งต่อแรงบิด แบ็คแลช ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งซ้ำ และความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสัมบูรณ์
การสั่นสะเทือนจากตัวลดความเร็วส่งผลโดยตรงต่อการสั่นของอุปกรณ์ปลายทางและลดความแม่นยำของเส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ในบรรดาสาเหตุหลายประการของการสั่นสะเทือนของตัวลดความเร็ว การสั่นพ้องเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุด ผู้ผลิตหุ่นยนต์ต้องเชี่ยวชาญวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการระงับหรือหลีกเลี่ยงการสั่นพ้อง
(3) การเลือกมอเตอร์
วิศวกรต้องมีความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของมอเตอร์ และสามารถคำนวณและตรวจสอบแรงบิด กำลัง และการจับคู่ความเฉื่อยของมอเตอร์ได้
(4) การวิเคราะห์การจำลอง
ดำเนินการวิเคราะห์การจำลองแบบสถิตและพลวัตเพื่อตรวจสอบการเลือกมอเตอร์และตัวลด ตรวจสอบความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของชิ้นส่วนตัวเครื่อง ลดน้ำหนักโดยรวม ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน และลดต้นทุนการผลิต การวิเคราะห์โมดัลของแบบจำลอง 3 มิติและการคำนวณความถี่ธรรมชาติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการระบุและระงับการสั่นพ้อง
(5) การออกแบบความน่าเชื่อถือ
- การออกแบบโครงสร้างเป็นไปตามหลักการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุดเท่าที่เป็นไปได้
- ชิ้นส่วนหล่อเหล็กใช้เหล็กหล่อเหนียวเนื่องจากมีสมบัติทางกลโดยรวมที่ยอดเยี่ยม ชิ้นส่วนหล่ออะลูมิเนียมใช้อะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความลื่นไหลสูงซึ่งผลิตด้วยวิธีการหล่อแบบแม่พิมพ์ถาวร
- มีคำแนะนำกระบวนการประกอบโดยละเอียด และมีการทดสอบระดับชิ้นส่วนและทดสอบแกนเดี่ยวในระหว่างการประกอบ
- หลังการประกอบเสร็จสมบูรณ์ จะดำเนินการทดสอบสมรรถนะเครื่องจักรทั้งหมดและการทดสอบความทนทาน
- ระดับการป้องกันของเครื่องจักรทั้งหมดได้รับการปรับให้เหมาะสม และความสามารถในการต้านทานการรบกวนของตู้ไฟฟ้าได้รับการเสริมสร้าง เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่หลากหลาย
2. เทคโนโลยีหลักในระบบมอเตอร์และเซอร์โว
(1) การออกแบบมอเตอร์
① การออกแบบน้ำหนักเบา
สำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ ขนาดและน้ำหนักของมอเตอร์เป็นพารามิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง เทคโนโลยีสำคัญคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซอร์โวมอเตอร์และลดขนาดและน้ำหนักผ่านการวิจัยวัสดุแม่เหล็กประสิทธิภาพสูง การออกแบบการปรับให้เหมาะสมแบบบูรณาการ และเทคนิคการประมวลผลและการประกอบขั้นสูง
② ความสามารถความเร็วสูง
เมื่อไม่สามารถปรับอัตราทดลดได้อย่างมีนัยสำคัญ ความเร็วสูงสุดของมอเตอร์จะกำหนดความเร็วของอุปกรณ์ปลายทางและเวลารอบการทำงานของหุ่นยนต์โดยตรง นอกจากนี้ อัตราความเร็วที่ไม่เพียงพอยังส่งผลเสียต่อการจับคู่ความเฉื่อย ดังนั้น การเพิ่มความเร็วสูงสุดของมอเตอร์จึงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับมอเตอร์หุ่นยนต์
③ การขับเคลื่อนโดยตรงและการออกแบบเพลากลวง
ด้วยความสมบูรณ์และการนำหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานมาใช้ที่เพิ่มขึ้น ความต้องการโครงสร้างหุ่นยนต์ที่มีน้ำหนักเบาและกะทัดรัดยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การพัฒนา มอเตอร์หุ่นยนต์เฉพาะทาง เช่น มอเตอร์ไดรฟ์ตรงที่มีแรงบิดสูง และ มอเตอร์เพลากลวงแบบจาน ถือเป็นแนวโน้มสำคัญสำหรับอนาคต
(2) เทคโนโลยีเซอร์โวไดรฟ์
① การตอบสนองที่รวดเร็วและการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ
เวลาในการตอบสนองของเซอร์โวส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเริ่มต้นและหยุดอย่างรวดเร็วของหุ่นยนต์ ซึ่งในทางกลับกันจะกำหนดประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมและเวลารอบการทำงาน
② การตรวจจับการชนแบบยืดหยุ่นโดยไม่ใช้เซ็นเซอร์
ความปลอดภัยเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญสำหรับหุ่นยนต์ การเพิ่มเซ็นเซอร์แรงหรือแรงบิดจะเพิ่มความซับซ้อนของโครงสร้างและต้นทุน เทคโนโลยีการตรวจจับการชนแบบยืดหยุ่นโดยไม่ใช้เซ็นเซอร์ ซึ่งอิงจากความสัมพันธ์การเชื่อมโยงกระแสระหว่างเอนโคเดอร์และมอเตอร์ สามารถเพิ่มความปลอดภัยของหุ่นยนต์ได้โดยไม่ต้องดัดแปลงโครงสร้างตัวเครื่องหรือเพิ่มต้นทุน
③ การรวมไดรฟ์และการควบคุม
เทคโนโลยีการรวมไดรฟ์แบบหลายแกน — มาพร้อมกับ CPU แบบหลายแกนและสถาปัตยกรรมการควบคุมไดรฟ์แบบรวม — ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบพร้อมทั้งลดขนาดและต้นทุนของไดรฟ์
④ การระงับการสั่นแบบปรับตัวออนไลน์
โครงสร้างคานยื่นของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนในระหว่างการเคลื่อนไหวแบบประสานหลายแกน การทำงานแบบรับน้ำหนักมาก และรอบการเริ่ม-หยุดอย่างรวดเร็ว ความแข็งแกร่งของตัวหุ่นยนต์จะต้องสอดคล้องกับพารามิเตอร์ความแข็งแกร่งของเซอร์โวมอเตอร์ — ความแข็งแกร่งที่มากเกินไปทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ในขณะที่ความแข็งแกร่งที่ไม่เพียงพอส่งผลให้การตอบสนองต่อการเริ่ม-หยุดเชื่องช้า เนื่องจากความแข็งแกร่งของหุ่นยนต์แตกต่างกันไปตามตำแหน่ง ท่าทาง และภาระของเครื่องมือที่แตกต่างกัน ค่าความแข็งแกร่งของเซอร์โวที่ตั้งไว้ล่วงหน้าแบบคงที่ไม่สามารถตอบสนองสภาวะการทำงานทั้งหมดได้
เทคโนโลยีการระงับการสั่นแบบปรับตัวออนไลน์มอบกลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะที่ไม่ต้องปรับพารามิเตอร์ด้วยตนเอง สร้างสมดุลระหว่างการจับคู่ความแข็งและการระงับการสั่น เพื่อลดการสั่นของอุปกรณ์ปลายทางได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง
3. เทคโนโลยีการควบคุมหลัก
(1) การแก้ปัญหาการเคลื่อนไหวและการวางแผนเส้นทาง
อัลกอริทึมการแก้ปัญหาการเคลื่อนไหวขั้นสูงและการวางแผนเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการเคลื่อนไหวและประสิทธิภาพการทำงานของหุ่นยนต์ได้อย่างมีนัยสำคัญ
(2) การชดเชยแบบไดนามิก
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเอนกประสงค์มีโครงสร้างแบบคานยื่นอนุกรมที่มีความแข็งเกร็งค่อนข้างต่ำ รูปแบบการเคลื่อนที่ซับซ้อน และมีแนวโน้มที่จะเสียรูปและสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน การปรับปรุงสมรรถนะพลวัตและความแม่นยำในการเคลื่อนที่จำเป็นต้องให้ระบบควบคุมสร้างแบบจำลองพลวัตสำหรับการชดเชยแบบเรียลไทม์ ซึ่งรวมถึง:
- การชดเชยแรงโน้มถ่วง
- การชดเชยความเฉื่อย
- การชดเชยแรงเสียดทาน
- การชดเชยการเชื่อมโยง
(3) การชดเชยการสอบเทียบ
เนื่องจากความคลาดเคลื่อนจากกระบวนการผลิตและข้อผิดพลาดในการประกอบ หุ่นยนต์จริงย่อมเบี่ยงเบนไปจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เชิงทฤษฎี ซึ่งลดความแม่นยำของ TCP และความแม่นยำของเส้นทางการเคลื่อนที่ลงทั้งคู่ ปัญหานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในงานอย่างการเชื่อมและการเขียนโปรแกรมนอกสถานที่ วิธีแก้ไขคือการตรวจจับและสอบเทียบพารามิเตอร์แบบจำลองของหุ่นยนต์เพื่อฟื้นคืนความแม่นยำ
(4) แพ็กเกจกระบวนการแบบครบวงจร
ระบบควบคุมต้องสอดคล้องอย่างใกล้ชิดกับงานวิศวกรรมในโลกจริง นอกเหนือจากการอัปเกรดระบบอย่างต่อเนื่องและการขยายฟีเจอร์แล้ว ยังจำเป็นต้องพัฒนาและปรับปรุงแพ็กเกจกระบวนการเฉพาะทางตามความต้องการของอุตสาหกรรม แนวทางนี้ช่วยสะสมองค์ความรู้ด้านกระบวนการทางอุตสาหกรรม ทำให้การใช้งานสะดวกยิ่งขึ้นสำหรับลูกค้า ง่ายต่อการดำเนินการ และมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลิต
4. สถานการณ์การใช้งานหลัก
(1) การจัดเรียงบนพาเลท
ในโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าบนพาเลทแบบอัตโนมัติขั้นสูงถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย การจัดเรียงสินค้าบนพาเลทด้วยแรงงานคนต้องใช้แรงงานมากและต้องออกแรงกายอย่างหนัก — คนงานต้องเผชิญกับความเครียดทางร่างกายอย่างมาก ในขณะที่ประสิทธิภาพที่ได้ค่อนข้างต่ำ จากลักษณะของวัตถุที่ถูกขนย้ายและจุดจำแนกประเภทที่กำหนดไว้ หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าบนพาเลทสามารถดำเนินการขนย้ายแบบจำแนกประเภทได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่รักษารูปร่างและความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ สิ่งนี้ทำให้อุปกรณ์บรรจุภัณฑ์สามารถทำงานจัดเรียงซ้อนได้ในอัตราหลายร้อยชิ้นต่อชั่วโมง มีบทบาทสำคัญในการขนถ่ายสายการผลิตและการดำเนินการขนย้ายตู้คอนเทนเนอร์
(2) การเชื่อม
หุ่นยนต์เชื่อมส่วนใหญ่ทำงานเชื่อมแบบอัตโนมัติ อุตสาหกรรมที่แตกต่างกันมีความต้องการการเชื่อมที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการพัฒนาหุ่นยนต์เชื่อมเฉพาะทาง ได้แก่ หุ่นยนต์เชื่อมจุด หุ่นยนต์เชื่อมอาร์ก และหุ่นยนต์เชื่อมเลเซอร์ อุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์เป็นผู้ใช้งานหุ่นยนต์เชื่อมรายใหญ่ที่สุดและแพร่หลายที่สุด โดยเครื่องจักรเหล่านี้มอบข้อได้เปรียบที่ไม่มีใครเทียบได้ในด้านความยากของการเชื่อม ปริมาณการเชื่อม และความสม่ำเสมอของคุณภาพการเชื่อม
(3) การประกอบ
ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม การประกอบชิ้นส่วนเป็นงานขนาดใหญ่ที่ต้องใช้แรงงานจำนวนมากตามแบบแผนดั้งเดิม การประกอบด้วยมือได้ค่อย ๆ ถูกแทนที่ด้วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เนื่องจากมีอัตราความผิดพลาดสูงและประสิทธิภาพต่ำ การพัฒนาหุ่นยนต์ประกอบผสานเทคโนโลยีหลายด้านเข้าด้วยกัน รวมถึงเทคโนโลยีการสื่อสาร การควบคุมอัตโนมัติ หลักการทางแสง และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรจะเขียนโปรแกรมให้หุ่นยนต์ตามกระบวนการประกอบเฉพาะ และนำไปใช้กับงานประกอบที่กำหนดไว้ ลักษณะเด่นของหุ่นยนต์ประกอบคือความแม่นยำในการติดตั้งสูง ความยืดหยุ่นยอดเยี่ยม และอายุการใช้งานยาวนาน เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนและความแม่นยำที่จำเป็นในงานประกอบ หุ่นยนต์เหล่านี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และการติดตั้งชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีความแม่นยำ
(4) การตรวจสอบและการตรวจจับ
หุ่นยนต์ที่ติดตั้งความสามารถในการรับรู้หลายมิติสามารถทดแทนแรงงานมนุษย์ในบทบาทเฉพาะทางและเสี่ยงอันตราย การใช้งานรวมถึง:
- การตรวจสอบพื้นที่เสี่ยงสูง — เขตปนเปื้อนกัมมันตรังสี สภาพแวดล้อมที่มีสารพิษ และพื้นที่อันตรายที่ไม่ทราบลักษณะ
- การตรวจจับตำแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ — การตรวจสอบภายในกายวิภาคของผู้ป่วยในทางการแพทย์ การตรวจจับข้อบกพร่องทางอุตสาหกรรม และปฏิบัติการค้นหาและกู้ภัย ณ จุดเกิดภัยพิบัติ เช่น เขตแผ่นดินไหว
ติดต่อ
กรอกข้อมูลของคุณ แล้วเราจะติดต่อกลับไป
WhatsApp
Email
Contact