Обхват на експерти за двигатели, използвани в индустриалната роботика | Expert Out doseg

Обхват на експерти за двигатели, използвани в индустриалната роботика | Expert Out doseg

В тази епоха на индустриална автоматизация , роботите се използват за обработка на различни процеси за прецизно и по-добро качество на продукцията. Изборът на идеален двигател за перфектен робот винаги е трудна задача, докато се проектира роботът, особено за индустрията. Правилният подбор на електрически двигатели при индустриалните роботи се изискват няколко параметъра, за да се вземат предвид контролът на ръката, положението, ъгловите и линейни движения.



Двигатели, използвани в индустриалната роботика

Двигатели, използвани в индустриалната роботика

Изборът на двигател е най-малко разбираната концепция за любителите на роботиката, която изисква стратегия и сериозен анализ. Тя включва определяне на скоростта на робота, ускорението, изискванията за въртящ момент на базата на теглото на робота, размера на колелото и приложението, където трябва да се приложи. Има много видове двигатели се предлагат на днешния пазар, но най-вече малките пейджърни двигатели, серво мотори , линейни двигатели, стъпкови двигатели и мотори с постоянен ток се използват в индустриални роботи според тяхната област на приложение.






Неправилният избор на мотор в крайна сметка е с инвалиден робот, така че кой тип мотор е най-подходящ и подходящ, за да направи индустриалните роботи реални, точни и достатъчни, за да отговорят на всички нужди на индустриалния процес, като същевременно се имат предвид всички реалистични спецификации?

Тук събрахме някои прозрения за тези двигатели от професионалисти в индустрията за избор на подходящ двигател, който да бъде избран за промишлени приложения.



Препоръчваме ви да следвате мненията на експерти, които имат за цел да осигурят най-добрите двигатели за индустриална роботика с налични постояннотокови, стъпкови, безчеткови и серво мотори за прецизни, рентабилни и надеждни движения на робота.

Ч. Сампат Кумар
M.tech в VLSI Design
Писател на техническо съдържание


Двигателите с постоянен ток се предлагат в широк диапазон за непрекъсната работа, но това изисква намаляване на предавките за костюми за съответното приложение. Стъпковият двигател не изисква никакво намаляване на предавката, тъй като неговата стъпкова работа осигурява ниска скорост за определени приложения. Накрая сервомоторите се използват за прецизно и точно управление, което се прилага при операции със затворен цикъл. Но това изисква допълнителна обратна връзка и задвижващи вериги, така че е по-скъпо от DC и стъпков двигател. Така серво моторите правят робота по-надежден поради прецизното му движение.

Висванат Пратап
M.Tech в електротехниката
Писател на техническо съдържание

вишванат

Избор и поставяне Роботите обикновено се намират в индустриите, за да изберат обект от една позиция или място и да го поставят на друга позиция или място. За тази цел трябва да се контролират ъгловите движения на ставите на роботите, което може да се постигне с помощта на серво мотори. Тези серво мотори се управляват с помощта на PWM данни, дадени от роботизирания контролер за задействане на ставите на роботите. Сервомоторите са способни да генерират достатъчен въртящ момент, за да преместят обекта бързо от спиране. По този начин те се използват като колела във военни и промишлени роботизирани превозни средства. Стъпковите двигатели също могат да се използват за управление на позицията, но те ще консумират енергия дори в периода на почивка само за заключване и задържане на командваната позиция. Така че сервомоторите обикновено се използват в индустриалната роботика като високоефективен заместител на стъпковите двигатели.

С. Нареш Реди

M.tech във вградена система

Ръководство по проекта

Структурата на механичния робот трябва да се контролира до перфо двеrm задача. Има три различни фази за управление на робота като възприемане, обработка и действие. Сензорите предават на робота информацията за положението на неговите съединения и крайния му ефектор, след което тази информация се обработва до контролния блок и изчислява подходящия сигнал към двигателя, който се движи механично. По-голямата част от роботите използват електрически двигатели. Многократно безчеткови и четки постояннотокови двигатели се използват в преносими роботи, а двигателите с променлив ток се използват в индустриални роботи. Тези двигатели са предпочитани в системи с по-леки товари и където преобладаващата форма на движение е ротационна.

Суреш Мегаджи

M. Tech в безжичните комуникационни системи

Писател на техническо съдържание

аджа

Ако искате да се занимавате с „роботика“ и тяхното приложение към „индустрията“, трябва да знаете за „двигатели“, които се използват в роботиката, защото роботиката зависи най-вече от двигателите. По принцип „роботизирани машини“ се използват за различни приложения в производството. Различни „двигатели“ като DC, импулсни, стъпкови, оптично задвижване, двигатели с частичен завой и ефект на Хол и др ... се използват с някои техники, за да ги приложат в индустрията и да ги направят приятелски, като

  • D.C двигателите се използват за приложения, ориентирани към батерии, приложения с по-ниска скорост и мобилност.
  • Където ни е необходимо приложение, ориентирано към въртене, можем да използваме стъпкови двигатели като еднополюсни и биполярни двигатели.
  • За движенията на главата и ръката можем да използваме двигатели с частичен завой.
  • Ако искаме да използваме магнитни полета, можем да използваме Hall Effect и двигатели с оптично задвижване и т.н.

Използвайки роботика, която използва интелигентни двигатели, можем да спестим пари, време, пространство, опасни движения и т.н.

Аджай Сахаре

Специалист по маркетинг

девдон

Индустриалните роботи се използват в индустриална производствена среда. Това са оръжията, специално разработени за такива приложения като заваряване, боравене с материали, боядисване и други.

Не всяко мехатронно устройство, използвано в индустриална среда, може да се разглежда като робот. Както е определено от ISO (Международна организация по стандартизация), автоматично контролиран, препрограмируем, многофункционален манипулатор, програмируем в три или повече оси, се счита за индустриален робот.

Двигателите, използвани в Industrial Robotics са

  • Двигатели с променлив ток (променлив ток)
  • Двигатели с постоянен ток (DC)
  • Серво мотори
  • Стъпкови двигатели.

1. Променливотоковите двигатели могат да бъдат допълнително подразделени на асинхронни и синхронни типове. Например, асинхронен двигател с променлив ток е единица от асинхронен тип, която по същество се състои от телено навит статор и ротор. Захранването е свързано към проводника и протичащият през него променлив ток индуцира електромагнитно (ЕМ) поле в намотания проводник, с достатъчно силно поле, осигуряващо силата за движение на ротора. Синхронните двигатели са двигатели с постоянна скорост, които работят в синхрон с линейна честота на променлив ток и обикновено се използват там, където се изисква прецизна постоянна скорост.

2. Много индустриални приложения, включително роботиката, често използват DC двигатели поради лекотата на управление на скоростта и посоката. Те са в състояние на безкраен диапазон на скоростта, от пълна скорост до нула, с широк диапазон от товари.

Тъй като двигателите с постоянен ток се отличават с високо съотношение на въртящ момент към инерцията, те могат да реагират бързо на промените в управляващите сигнали. Двигателят с постоянен ток може да бъде плавно управляван до нулево движение и незабавно ускорен в обратна посока, без да е необходима сложна схема за превключване на мощността. Безчетковите постояннотокови двигатели с постоянен магнит обикновено са по-скъпи от типовете четки, въпреки че могат да осигурят предимства в консумацията на енергия и надеждността.

Без комутатор безчетковите двигатели могат да работят по-ефективно и при по-високи скорости от конвенционалните постояннотокови двигатели. Повечето безчеткови постояннотокови двигатели работят с трапецовидна форма на променлив ток, но някои от двигателите работят със синусоидални вълни. Безчетковите двигатели със синусоидални вълни могат да постигнат безпроблемна работа при по-ниски скорости с пулсации с нисък въртящ момент, което ги прави идеални за шлайфане, нанасяне на покрития и други приложения като повърхностна обработка.

В случай на двигатели с постоянен ток, ако искате двигателят ви да се върти по-бавно, без да губи мощност, можете да използвате модулация с широчина на импулса (ШИМ). Това всъщност означава много бързо включване и изключване на двигателя. По този начин двигателят се върти с по-ниска скорост, сякаш ще се приложи по-ниско напрежение, без да се грижи за мощността.

По принцип въртящият момент, генериран от мотор с постоянен ток, е твърде малък и скоростта е твърде голяма, за да бъде полезна. Така че редукциите на предавките обикновено се използват за намаляване на скоростта и увеличаване на въртящия момент.

3. Сервомоторите се използват в системи със затворен контур с цифров контролер. Контролерът изпраща команди за скорост към усилвател на драйвер, който от своя страна захранва серво мотора. Устройство за обратна връзка, като преобразувател или енкодер, предоставя информация за положението и скоростта на сервомотора. Разделителят или енкодерът могат да бъдат интегрирани с мотора или разположени дистанционно. Поради системата със затворен цикъл, серво мотор може да работи със специфичен профил на движение, който е програмиран в контролера.

4. Стъпковите двигатели могат да работят със или без обратна връзка, като въртенето на двигателя е разделено на малки ъглови стъпки. Той се управлява от импулсни командни сигнали и може да спре точно в командвана точка, без да са необходими спирачки или съединители. Когато захранването бъде премахнато, стъпковият двигател с постоянен магнит обикновено остава в последното си положение. Множество стъпкови двигатели могат да се поддържат в синхрон, като се задвижват от общ източник.

Dev desai

Специалист по маркетинг bhaskesing

Ако планирате да се включите в роботиката, ще трябва да се запознаете с многото налични видове двигатели. Всички движения на роботиката са моторизирани по един или друг начин, така че е важно да знаете какъв е вашият вариант.

DC двигатели

Освен че работи с батерия, посоката на движение на постояннотоковия двигател се определя от полярността на входната мощност. Това е абсолютна необходимост за роботизирани функции. За щастие този тип двигатели се предлагат в голямо разнообразие от размери, изисквания за напрежение и се предлагат навсякъде.

Различните видове двигатели са както по-долу

  • Двигател с мобилна основа
  • Високоскоростен хоби мотор
  • Двигател с ремъчно задвижване
  • Мотор на слот за кола
  • Импулсна операция
  • Мотор, адаптиран към рамото
  • Биполярен степер със стрелка

Био мотор

Биометалът е невероятно вещество, което съществува от няколко години и има редица приложения в областта на роботиката. На илюстрацията можем да видим, че парче биометална тел ще се свие с пет процента от дължината си, когато през нея се подадат само няколко волта. След години на тестване, биожицата се оказа здрава, надеждна и става все по-полезна с появата на нови продукти. Неговото по-бавно време за реакция го прави идеален за роботизирани приложения на ръцете и ръцете, където иракът би бил проблематичен. Дълго парче тел може да предизвика значително движение, когато е опънато по цялата дължина на роботизирана ръка. В момента на търговския пазар има роботизирани комплекти за ръце, които използват био метала.

Релета

В роботиката релето почти винаги се използва за изолиране на мощността, предназначена за двигатели, от захранването за компютърна функция. Поради ниския импеданс двигателите изискват тежки текущи изисквания към захранванията и създават множество проблеми, които компютрите не могат да понасят. Поради това е добра идея да използвате отделен източник на силен ток само за двигатели.

Соленоиди

Соленоидите се използват най-добре като устройства за управление на манипулатори или превключващи оператори. Движението им е бързо и силно, така че в грайферите почти винаги се използва пружина, за да се смекчи действието. Както можете да видите на илюстрацията, контролните проводници се използват за затваряне на грайфера. Тези управляващи проводници могат да действат и като възвратни пружини. Хващачи като този се намират повече в работата на производствената линия, където задачата е много премерена и обхваща тесни параметри.

Вторични функции

Повечето двигателни функции включват мобилност, ръка, глава или някакво друго видимо външно движение, но някои двигателни движения не са толкова видими. Големите индустриални роботи използват хидравлични системи, които използват помпени двигатели, за да произвеждат работно налягане на хидравличната течност. Друга важна второстепенна функция на двигателите е контролирано регулиране. За да се подобри точността, потенциометрите, които са свързани с двигатели, обикновено са многооборотни устройства.

Заключение

Роботите могат да бъдат много сложни устройства, изискващи голямо разнообразие от двигателни движения. Тази статия има за цел да даде преглед на гамата от устройства, с които може да имате работа като създател на роботи. Би било добра идея да започнете с проучване на доставчиците на роботизирано оборудване и наличните консумативи. Налице е огромно количество продукти сега, а Интернет улеснява намирането, научаването и използването. Каквито и да са вашите нужди, малко изобретателност и решимостта, която изглежда имат всички производители на роботи, трябва да ви послужат добре.

Самадан Вандре
Специалист по маркетинг

„Двигатели, използвани в роботиката“

  • Двигател с мобилна основа dinesh2
  • Високоскоростен хоби мотор
  • Двигател с ремъчно задвижване
  • Мотор на слот за кола
  • Импулсна операция
  • Мотор, адаптиран към рамото
  • Биполярен степер със стрелка

По-големите двигатели са най-подходящи за бази за мобилност, които позволяват на роботите да маневрират на терена. Някои от тези двигатели се доставят с редуктори, за да произвеждат по-ниска скорост и въртящ момент, необходими за мобилността. Намаляването на напрежението към мотора също може да го забави до по-желана скорост. Само експериментирането може да определи дали двигателят ви ще работи с по-ниско напрежение. Ако се случи, спестили сте си много неприятности, ако не, има и други начини за забавяне на двигателите. Някои високоскоростни двигатели могат да се използват, ако се използват червячни или винтови предавки.

Пример за винтовата предавка може да се види на илюстрацията на роботизираното рамо. Когато двигателят се завърти по посока на часовниковата стрелка, болтовият механизъм се изтегля към двигателя и рамото се свива и когато се завърти обратно на часовниковата стрелка, рамото се удължава. Въпреки че валът на двигателя се върти бързо, действието на рамото е значително по-бавно поради намаляването на винта. В тази следваща илюстрация на веригата на двигателя виждаме двигател с постоянен ток, управляван от силов транзистор. Релеен превключвател (Double Pole Double Throw), определя посоката. Транзисторът Q1 трябва да бъде силов транзистор, за да поеме голямото натоварване на мотора.

Импулсни двигатели

Някои двигатели получават намаляване на скоростта, като работят от импулсен DC сигнал. Този сигнал обикновено е около сто Hz. Скоростта на двигателя може да бъде променена чрез промяна на широчината на импулса, а не чрез промяна на честотата на импулса. Двигатели като тези могат да бъдат намерени в магазините за излишни електроника и могат лесно да бъдат идентифицирани от импулсния генератор, свързан към него. Всеки двигател с постоянен ток може да бъде задвижван от импулсен източник и е включена схема на такава схема.

Както можете да видите 555 таймер е избран за задвижващ осцилатор, който произвежда честота от приблизително 100 Hz. Резистор R1 и кондензатор С стабилизират и изолират генератора на импулси от шиповете, произведени от двигателя. Тъй като това устройство може да черпи от захранване от 6 до 12 волта, може да искате да промените стойността на кондензатора C4 и C6 за по-добри резултати, в зависимост от това какво напрежение използвате. Импулсният изход се взема от щифт три на IC1 и се подава към щифт два от IC2, също 555 таймер.

Вторият таймер променя ширината на импулса чрез регулиране на напрежението, което се подава към кондензатор C6 чрез потенциометър R5 и резистор R6. Продължителността на импулса е това, което определя скоростта на двигателя и широчината на импулса може да се регулира от 10% до 100%.

Транзисторът Q1 приема сигнал, модулиран по ширина на импулса, чрез резистор R7. Тъй като Q1 е слаботоково устройство, то предава сигнала на Q2, силов транзистор, който може да се справи с текущите нужди на двигателя. Тези транзистори не са критични и почти всеки тип силов транзистор ще работи. Релето ще определи в каква посока ще поеме мотора.

Стъпкови двигатели

Най-сложният от всички двигатели е стъпковият двигател. Подобно на наименованието, двигателят се върти на градуси и се управлява импулсно. Точната степен на завъртане на стъпка може да варира при различните производители или модели, но 20 градуса са популярни и произвеждат 18 стъпки за един пълен завой. Има два основни типа стъпкови двигатели, биполярни и еднополярни. Както можете да видите в схемата на стъпковия двигател, биполярният е просто двигател с две намотки.

Униполярният тип е две намотки с централни кранове. Ако централните кранове се игнорират, еднополюсният двигател може да работи като биполярен тип. Двете намотки в стъпков двигател се подават стъпкови импулси последователно в полярност от намотка на намотка. Карта на този процес е предоставена в работната диаграма за графично представяне на двигателното действие. За разлика от конвенционалните двигатели с постоянен ток, въртящият момент намалява със скоростта. Също така е необходим специален тип задвижващо устройство за напредване на стъпковия двигател и трябва да бъде доставено с двигателя. Не се препоръчва да изграждате блок за управление, освен ако двигателят не е снабден с добра спецификация, която съдържа препоръки за компонентите и пълна схема.

Моторът може да изисква буфери, за да го изолира от задвижващата система, или може да изисква отделно захранване. Каквито и да са нуждите, те могат да варират значително при различните двигатели. Хоби магазините са най-надеждните доставчици на стъпкови двигатели и въпреки че излишните електронни магазини понякога могат да ги имат, те може да не включват необходимата спецификационна информация

Двигатели с частичен оборот

Някои роботизирани функции изискват само частичен завой, например движения на главата или ръката. Най-лесният начин да ги постигнете е с ограничители на положението и плъзгащи се зъбни колела. Илюстрация на механичните детайли на този тип двигател е предоставена по-горе. Микропревключвателите могат да се използват като сензори за спиране на захранването и нулиране на посоката за следващото действие.

Долното колело е свързано с мотора, докато горното колело е отделено от долното колело с кръгло парче филц. Когато долното колело се завърти, горното колело се завърта с него, докато стоп-щифтът не влезе в контакт с микропревключвателя. Някои конструкции не предвиждат спиране на двигателя, така че обикновените винтове с дистанционни елементи ще функционират като спирачки на двигателя.

Био-мотор

Биометалът е невероятно вещество, което съществува от няколко години и има редица приложения в областта на роботиката. На илюстрацията можем да видим, че парче биометална тел ще се свие с пет процента от дължината си, когато през нея се подадат само няколко волта. След години на тестване, биожицата се оказа здрава, надеждна и става все по-полезна с появата на нови продукти. Неговото по-бавно време за реакция го прави идеален за роботизирани приложения на ръцете и ръцете, където иракът би бил проблематичен. Дълго парче тел може да предизвика значително движение, когато е опънато по цялата дължина на роботизирана ръка. В момента на търговския пазар има роботизирани комплекти за ръце, които използват био метала.

Баскар Сингх

Специалист по маркетинг

Индустриалните роботи са устройства, които до известна степен дублират човешкото движение заедно с намаляване на опасностите, осигурявайки повече сила, точност и непрекъснатост. Те се нуждаят от широк спектър от двигателни движения, в зависимост от техните работни режими, управление, използвани инструменти и работа, която трябва да се извърши. Индустриалният роботизиран мотор трябва да има потенциала да се справя с широк спектър от задължения от нормалните двигатели, за да се специализира за определена задача.

Електрическите двигатели се използват най-често в индустриалната роботика поради високоефективното снабдяване с енергия и сравнително опростеното проектиране, което ги прави по-популярен вариант по отношение на оценката на разходите за изпълнение във всички аспекти - инсталиране, поддръжка и обслужване.

В зависимост от необходимата работа, различни двигатели се използват за различни цели. Например двигателите с постоянен ток се използват за движения в посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка, примерите са в кранове и телфери, импулсните двигатели се използват за осигуряване на импулсни движения, като се използва ширина на импулса с постоянен ток, двигателите с частичен завой се използват за осигуряване на движения като глава и ръка и най-сложният - стъпковите двигатели се използват за осигуряване на стъпаловидни завои със стъпкови стъпки.

Освен това, в зависимост от вида на работата, двигателите с различни номинални характеристики и размери се използват за различни цели. Има няколко типа двигатели, всеки от които има различни приложения на различни места в зависимост от работата и дизайна на робота.

Мохан Кришна. L

Изпълнителен директор по продажбите и поддръжката

Роботите се използват за вършене на работата, която би могла да бъде извършена от хората и има много причини, поради които роботите са по-добри от хората.

Има два основни типа роботи, които са: -

Мобилен робот: Това движение на крака или писти.

Стационарен робот: Това има фиксирана база.

Стационарните роботи обикновено Robot Arms могат да се използват за вдигане на предмети или за извършване на друга работа, която включва достигане до обект.

Robot Arm има три основни части: -

  • Раменна става
  • Китка на ставата
  • Фиксирана основа

Нуждаете се от робот за

  • Възможност за бърза и опасна работа.
  • Възможност да повтаряте задачи отново и отново.
  • Възможност за прецизна работа.
  • Възможност за изпълнение на различни задачи.
  • Ефективност.

Двигателят е устройство, което преобразува електрическата енергия в механична, т.е.електромеханично устройство.Има два вида двигатели като AC двигател и DC двигател

Двигателят, използван в индустриалната роботика, е серво мотор. Серво мотор е прост електрически мотор, управляван с помощта на серво механизъм. Ако управляваният двигател се управлява от променлив ток, той се нарича AC серво мотор, иначе DC серво мотор. Повечето серво мотори могат да се въртят около 90 до 180 градуса. Дори някои се въртят през пълни 360 градуса или повече. Някои от приложенията на серво мотора в роботиката са

  • Приложение на сервомотор в роботизирана система, т.е.прост робот за избор и поставяне, той се използва за избор на обект от една позиция и поставяне на обекта в различна позиция.
  • Серво мотор в конвейерите се използват
  • в индустриални производствени и сглобяващи единици за предаване на обект от една сборна станция на друга. За пример: - Процес на пълнене на бутилка.
  • Серво мотор в роботизирано превозно средство тук Серво мотор, използван в джантите. Тъй като се използва серво мотор с непрекъснато въртене.

Dinesh.P
Специалист по маркетинг

Въвеждат се роботи, за да се намалят човешките трудови дела и да се помогне да се създаде късмет на хората за бъдещи разработки. Терминът роботи означава машината, която имитира различните човешки характеристики. Роботиката включва познания по механично, електроника, електротехника и инженерство в областта на компютърните науки. Двигателите, използвани в роботи, са DC двигатели, стъпкови двигатели и серво мотори

Където,

  • DC двигателите се използват за непрекъснато въртене
  • Стъпковите двигатели се използват за въртене на няколко градуса
  • Servo Motors се използват за позициониране, могат да се използват в автомобили и самолети

Ганеш .J

Специалист по маркетинг

Роботите се използват за вършене на работата, която може да бъде извършена от хората, а също така намалява човешкото усилие и време и подобрява качеството. Двигателите, използвани в индустриалната роботика, са

  • Двигатели с променлив ток (променлив ток)
  • Двигатели с постоянен ток (DC)
  • Серво мотори
  • Стъпкови двигатели.