Como el "Corazón de poder" de los robots industriales, las lunas Servo Motor se han convertido en el componente central de la unidad conjunta y el control de trayectoria en virtud de su alta precisión, alta capacidad de respuesta y fuerte capacidad de carga . Los escenarios de aplicación y las características técnicas pueden desarrollarse a partir de los siguientes aspectos:
I . escenarios de aplicación central
El control de movimiento de los robots industriales se basa en la unidad precisa de los servomotores, y las diferencias en las demandas de diferentes articulaciones y módulos funcionales determinan la selección y la configuración de las lunas Servo Motor:
Unidad de manejo
Articulaciones de servicio pesado como cintura y brazo grande:Necesita conducir el cuerpo del robot para que gire o se balancee en un amplio rango, generalmente con reductor de RV, usando lunas de energía media a alta motor Servo Motor (1.5-5 kW), enfatizando la alta salida de torque (el par de pico puede alcanzar cientos de nm) y resistencia a la sobrecarga (necesita con resistir la fuerza compuesta del peso del robot y la carga) .}}}}}}}}}}}}}
Pequeño brazo, muñeca y otras articulaciones de precisión:Responsable de los movimientos finos del efector final (E . g . GRIPPER, Soldadura de la antorcha), requiere una pequeña potencia y al servomotores de alta velocidad (500-1500} W) con reductor armónico, enfocándose en garantizar la velocidad de control posicional (error de posicionamiento repetitivo inferior o igual a ± 0 {.}}} (Tiempo de aceleración menor o igual a 0.1s), para satisfacer las necesidades de ensamblaje, soldadura y otras operaciones de alta precisión.
Drive de efector final:tales como la apertura y el cierre de la pinza, la rotación, la mayoría de los micro servomotores (50-200 W), tamaño compacto y soporte para una operación de baja velocidad y suave (la velocidad puede ser tan baja como 5 rpm), para evitar pellizcar la pieza de trabajo .
Planificación de trayectoria y control sincronizado
Movimientos complejos (e . g . Arc Motion, seguimiento de trayectoria espacial) de robots de unión múltiple (e . g . 6- robots de eje) requieren un control sincronizado en tiempo real de múltiples motores de servo a través de la comunicación del bus (e.}}}} {7} en tiempo real. Profinet) . Por ejemplo, la ruta de la antorcha del robot de soldadura requiere que cada motor de unión ajuste la velocidad y el ángulo de rotación de acuerdo con la sincronización preestablecida, y el ciclo de control de bucle de velocidad del servo sistema y el ciclo de bucle de velocidad debe estar dentro de 1 ms para garantizar la precisión de la trayectoria (desviación menor o igual a ± 0 {. 5 mm).
Requisitos de adaptación técnica
Potencia e inercia
El par de salida del servomotor debe cubrir la carga nominal de las juntas de robot + carga de inercia dinámica (como el par adicional al acelerar), y el 20% -30% de margen de torque debe reservarse para evitar la sobrecarga . al mismo tiempo, la relación de la inercia del rotor del motor (E . La inercia del brazo de la articulación, el reductor de velocidad) debe controlarse dentro de 1: 5, de lo contrario conducirá a la histéresis de respuesta, lo que afectará la suavidad del movimiento .
Precisión de retroalimentación
Para realizar un posicionamiento de alta precisión, los servomotores deben equiparse con dispositivos de retroalimentación de alta resolución:
Robots de manejo ordinario:17- codificador de bits (resolución 131072 pulsos/giros) para cumplir con la precisión de posicionamiento de ± 0.1 mm;
Robot de ensamblaje de precisión: 23- Bit Bit Absolute Encoder (Resolución 8388608 pulsos/giro), que puede lograr ± 0 . 01 mm precisión cuando se combina con una caja de cambios.
Adaptabilidad ambiental
Entornos polvorientos (e . g ., talleres de máquinas):Se requiere protección IP65 para que los motores eviten que el polvo penetre en el interior y cause desgaste del rodamiento;
Entornos húmedos o corrosivos (E . G . alimento, industria química): los motores de acero inoxidable y las interfaces codificadoras deben sellarse;
Entornos de alta temperatura (como estaciones de trabajo de soldadura): el motor debe equiparse con un dispositivo de enfriamiento de aire forzado para garantizar que la temperatura de funcionamiento no exceda los 85 grados (para evitar la desmagnetización del imán) .
Tercero, la tendencia tecnológica
diseño integrado
El servo motor y el reductor, la integración de frenos (como el módulo "Motor + Reducer armónico + Valor Absolute Value"), puede reducir el volumen de juntas (que el tipo dividido tradicional para ahorrar 30% del espacio), y al mismo tiempo reducir el impacto del error de ensamblaje en la precisión de los robots colaborativos se ha utilizado ampliamente .}
Motores sin marco y tecnología de conducción directa
Los servomotores sin marco (eliminar la carcasa y los rodamientos e incrustarlos directamente en las articulaciones del robot) pueden reducir aún más el peso, haciéndolos adecuados para robots livianos; while direct-drive motors (which do not require a gearbox and drive the joints directly) can eliminate transmission gaps and improve response speed, but due to the limitation of torque density, they are only used in high-precision scenarios with small loads (<=50kg) (e.g., semiconductor wafer handling robots).
Algoritmo de conducción inteligente
El nuevo sistema de servo, equipado con un algoritmo de control adaptativo, puede reconocer los cambios de carga de las juntas de robot en tiempo real (e . g ., las diferencias en el peso de la pieza de trabajo agarrada) y ajustar automáticamente los parámetros PID para evitar la vibración o la superposición durante el movimiento, por lo que el robot aún puede mantener la operación estable bajo complejo {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 condiciones de trabajo complejo
La aplicación de servomotores en robots industriales es esencialmente una "sinergia de potencia y precisión", y su rendimiento determina directamente la capacidad operativa del robot y los escenarios aplicables, así como uno de los soportes básicos para el desarrollo de la automatización industrial a alta precisión y alta flexibilidad .
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