Үш осьті серво роботтарға арналған әртүрлі жетек әдістерін салыстыру

Үш осьті серво роботтарға арналған әртүрлі жетек әдістерін салыстыру

Өндірістегі автоматтандырудың жаһандық жаңарту толқынында, үш осьті серво роботтар электрониканы құрастыру, автомобиль бөлшектерін өңдеу және азық-түлік қаптамасы сияқты салалардағы негізгі жабдыққа айналды. Дұрыс жетек әдісін таңдау жабдықтың өндіріс тиімділігін, техникалық қызмет көрсету шығындарын және инвестициялық циклдің қайтарымдылығын тікелей анықтайды - дұрыс емес таңдау өндірістік қуаттың жеткіліксіздігіне, жиі жөндеуге немесе тіпті жабдықты мерзімінен бұрын ауыстыруға әкелуі мүмкін.

I. Неліктен жетек әдісі үш осьті серво роботтар үшін негізгі таңдау критерийі болып табылады?

Үш осьті серво роботтың жетек жүйесі оның «қуат жүрегі» сияқты, серво қозғалтқыштың кинетикалық энергиясын дәл сызықтық немесе айналмалы қозғалысқа түрлендіруге жауапты. Оның өнімділігі сатып алудың үш негізгі мәселесіне тікелей әсер етеді:

Инвестициялық шығындардың тиімділігі: Бастапқы сатып алу құны мен кейінгі техникалық қызмет көрсету құны арасындағы тепе-теңдік. Мысалы, кейбір жүргізу әдістерінің бастапқы сатып алу бағасы төмен болуы мүмкін, бірақ тозған бөлшектерді ауыстыру құны жыл сайын екі есеге артуы мүмкін.

Өндірістің бейімделуі: ол электроника өндірісіндегі ±0,01 мм дәлдік талабы немесе автомобиль өнеркәсібінің 50 кг-нан асатын жүктемелерге деген қажеттілігі сияқты нақты салалық талаптарға сай келе ме.

Әлемдік бейімделу: Экспортталатын жабдықтар мақсатты нарықтың стандарттарына, мысалы, еуропалық және американдық нарықтардағы энергия тұтыну мен шуылға шектеулерге, сондай-ақ Оңтүстік-Шығыс Азия нарықтарындағы жоғары температура мен ылғалдылық орталарына төзімділік талаптарына сәйкес келуі керек.

Халықаралық робототехника федерациясының (IFR) 2024 жылғы деректері жетектің дұрыс таңдалмауына байланысты жабдықтың бос тұру жылдамдығы 12%-ға жеткенін көрсетеді, бұл жағдайлардың 60%-дан астамы көтерме сатып алушылардың үйлесімділік қателеріне байланысты. Сондықтан жетек әдісінің айырмашылықтарын жан-жақты салыстыру өте маңызды.

II. Үш осьті серво роботтарға арналған негізгі жетек әдістерін терең салыстыру

Қазіргі уақытта әлемдік нарықта электр жетегі үш осьті серво роботтар үшін негізгі жетек әдісі болып табылады (85%-дан астамын құрайды), арнайы қолданбаларға арналған аздаған гидравликалық/пневматикалық жетектердің көмегімен толықтырылады. Электр жетектерде ең көп таралған үш беріліс құрылымы - шарлы бұрандалар, синхронды белдіктер және тірек және тісше берілістері. Олардың нақты айырмашылықтары келесідей:

(I) Негізгі жетек әдісінің техникалық параметрлерін салыстыру

(II) Әрбір жүргізу әдісінің негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін талдау

1. Шарлы бұрандалы жетегі: жоғары дәлдіктегі сценарийлер үшін «оңтайлы шешім»

Шарлы бұрандалар болат шарларды домалату арқылы күш береді, серво қозғалтқыштың айналмалы қозғалысын сызықтық қозғалысқа айналдырады. Бұл жоғары дәлдіктегі үш осьті серво роботтар үшін қолайлы шешім. Оның негізгі артықшылығы өте аз кері соққыда (

Дегенмен, сатып алушылар оның шектеулерін білуі керек: 2 метрден ұзын бұрандалар өз салмағына байланысты салбырап, қосымша тірек механизмдерін қажет етеді және шығындардың артуына байланысты; ал максималды жылдамдық бұранданың критикалық жылдамдығымен шектеледі (әдетте 2 м/с-тан аспайды), бұл оны таза жоғары жылдамдықты жағдайларға жарамсыз етеді. Сонымен қатар, шаңды орта болат шарлардың тозуын жеделдетеді, бұл қорғаныс қақпақтары сияқты қосалқы жабдықты қажет етеді.

2. Синхронды белдік жетегі: жоғары жылдамдықты, жеңіл жүктемемен жұмыс істеуге арналған үнемді құрал

Синхронды таспалы жетектерде қуат беру үшін болат өзекті полиуретанды таспа торлары және шкивтер қолданылады. Олар үш негізгі артықшылықты ұсынады: жоғары жылдамдық, төмен шу және басқарылатын құны. Олардың максималды жылдамдығы 5 м/с жетуі мүмкін, бұл шарлы бұрандаларға қарағанда екі еседен астам, ал бастапқы сатып алу құны сол сипаттамалардағы шарлы бұранданың құнының тек 30% ~ 50% құрайды. Бұл оларды тамақ өңдеу және пластикалық бөлшектерді өңдеу сияқты жеңіл жүктемелі, жоғары жылдамдықты қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.

Халықаралық сатып алушылар олардың дәлдік шектеулерін білуі керек: Синхронды белдіктер температураға байланысты серпімді деформацияға бейім, бұл қайталанатын дәлдікті тек ±0,1 ~ ±0,3 мм құрайды, бұл дәл өңдеу талаптарына сай келмейді. Сонымен қатар, олардың жүк көтергіштігі шектеулі (әдетте

3. Тірек және пиньонды жетек: ауыр жүктемелі, ұзақ жүрісті қолданыстар үшін міндетті түрде болуы керек

Стеллаж және пиньон жетектерінде рельстің сызықтық қозғалысын басқару үшін берілістердің айналуы пайдаланылады, бұл жоғары жүк көтергіштік және шексіз жүріс сияқты негізгі артықшылықтарды ұсынады. Оның номиналды жүктемесі 1000 кг-нан асуы мүмкін, ал бірнеше стеллаж сегменттерін біріктіру арқылы 10 метрден асатын жүріске қол жеткізуге болады, бұл оны автомобиль бөлшектерін өңдеу және үлкен станоктарды тиеу/түсіру сияқты ауыр жүктеме жағдайлары үшін маңызды шешімге айналдырады.

Бұл жетек жүйесінің негізгі қиындықтары шу мен дәлдікті басқаруда жатыр: өндіріс дәлдігінің жеткіліксіздігі берілістер мен тіреуіш торды қосқанда >75 дБ шу шығаруы мүмкін, бұл дыбыс өткізбейтін қақпақты қосуды қажет етеді; сонымен қатар, алдын ала қатайту құрылғысы арқылы кері соққыны жою қажет, әйтпесе дәлдік ±0,05 мм-ден төмен түседі. Бақытымызға орай, еуропалық және американдық брендтер тіс бетін тегістеу технологиясы арқылы дәлдікті ±0,01 мм деңгейіне дейін жақсартты, дегенмен бұл сатып алу шығындарын 20% ~ 30% -ға арттырады.

4. Гидравликалық/пневматикалық жетектері: арнайы сценарийлерге арналған «қосымша шешімдер»

Жүздеген килограмм жүк көтергіштігі бар гидравликалық жетектері әлі күнге дейін ауыр қалыптау сияқты ауыр жүктеме жағдайларында қолданылады. Дегенмен, майдың ағып кетуі мен ластану қаупі, гидравликалық станциялардың жоғары құнымен қатар, оларды біртіндеп жоғары жүктемелі рейкалы және пиньді жетектерімен ауыстыруға әкелді. Пневматикалық жетектері, төмен құны мен жылдам әрекетіне байланысты, әлі күнге дейін шағын пластикалық машиналарда қолданылады, бірақ олардың ±0,5 мм дәлдігі мен шектеулі жүк көтергіштігі серво деңгейдегі жабдықтардың қажеттіліктері үшін жеткіліксіз.

Халықаралық робототехника федерациясының (IFR) 2024 жылғы есебінде гидравликалық/пневматикалық жетектердің қазіргі уақытта үш осьті серво роботтардың 5%-дан азын құрайтыны, электр жетектерінің, әсіресе дәлдік пен икемділікті біріктіретін серво қозғалтқыштар мен дәл беріліс механизмдерінің үйлесімінің негізгі ағымға айналғаны көрсетілген.

III. Оңтайлы диск шешімін бекітудің 3 қадамы

1-қадам: Негізгі талаптардың параметрлерін нақтылаңыз
Сатып алудан бұрын соқыр таңдауды болдырмау үшін үш негізгі көрсеткішті анықтау қажет:
Дәлдік талаптары: Электрондық өндіріс үшін ±0,02 мм қажет (шарлы бұрандалар артықшылықты); қаптама өнеркәсібіне ±0,5 мм қажет (синхронды белдіктер жеткілікті).

Жүктеме және жүріс: 50 кг-нан астам бір осьті жүктемелер үшін тіреуіш пен тісжегіні таңдаңыз; 3 метрден астам жүрістер үшін басымдықты тіреуіш пен тісжегіні немесе синхронды белдікті пайдаланыңыз (шарлы бұрандалар қосымша тіректерді қажет етеді).

Жұмыс жылдамдығы: Цикл уақыты > минутына 120 цикл үшін синхронды белдікті таңдаңыз; төмен жылдамдықты дәлдікпен жұмыс істеу үшін шарлы бұранданы таңдаңыз.

2-қадам: Мақсатты салалық сценарийлерді сәйкестендіру
Әртүрлі салалардың қозғаушы күш әдістеріне қойылатын талаптары айтарлықтай әртүрлі. Халықаралық нарықтың ерекшеліктерін ескере отырып, келесі бейімделу логикасын сілтеме ретінде пайдалануға болады:

Электроника/жартылай өткізгіштер (негізінен Еуропа мен Америка): жоғары дәлдік және төмен шу қажет. Шарлы бұрандалы жетектер ұсынылады. Delta ASD сериялы серво жетектерімен жұптастыру ±0,005 мм дәлдікке қол жеткізе алады, бұл еуропалық және американдық электроника зауытының стандарттарына сәйкес келеді.

Автокөлік бөлшектері (әлемдік үйлесімді): Ауыр жүктеме және ұзын жүріс талаптары маңызды. Тірек және пиньон жетектер оңтайлы шешім болып табылады. Тұрақтылықты жақсарту үшін Siemens V90 серво жүйелеріне бейімделген жерге орналастырылатын тіректерді таңдау ұсынылады.

Азық-түлік/Қаптама (негізінен Оңтүстік-Шығыс Азия): Құны мен жылдамдығына баса назар аударылады. Синхронды белдік жетектері ең жақсы шығын-өнімділік қатынасын ұсынады. Полиуретанды материалдарды пайдалану тамақ өнеркәсібінің гигиеналық талаптарына сай келеді, ал техникалық қызмет көрсету циклі Оңтүстік-Шығыс Азия зауыттарының техникалық қызмет көрсету мүмкіндіктеріне бейімделген.

3-қадам: Жалпы өмірлік цикл құнын есептеу
Халықаралық сатып алу бастапқы инвестицияларды да, ұзақ мерзімді пайдалану мен техникалық қызмет көрсетуді де ескеруі керек. 100 000 сағаттық қызмет ету мерзіміне сүйене отырып, келесі есептеулер жүргізіледі:

Шарлы бұрандалы жетегі: бастапқы сатып алу құны жоғары (шамамен 20 000 юань), бірақ техникалық қызмет көрсету құны төмен (жылына 500 юань), жалпы құны шамамен 25 000 юань.

Синхронды белдік жетегі: бастапқы сатып алу құны төмен (шамамен 8000 юань), бірақ белдікті 4 рет ауыстыруды қажет етеді (әр жолы 200 юань), жалпы құны шамамен 9000 юань.

Тірек және беріліс қорабы: бастапқы сатып алу құны орташа (шамамен 14 000 юань), торлы саңылауды реттеу жылына орта есеппен 800 юань, жалпы құны шамамен 22 000 юань.

IV. 2025 жылы жетек технологиясындағы жаңа үрдістер

Гибридті жетек жүйелері: Гибридті пневматикалық және электрлік жетектері жаңа өзекті тақырыпқа айналуда. Мысалы, ұстау әрекеттері пневматикалық жетектерді (арзан бағамен) пайдаланады, ал позициялау әрекеттері синхронды белдік жетектерін (жоғары дәлдікпен) пайдаланады, бұл орташа дәлдік талаптарын қанағаттандыра отырып, шығындарды 30%-ға азайта алады.

Беріліс қорабы жоқ тікелей жетек: жоғары айналу моменті, төмен жылдамдық серво қозғалтқыштар редукторды қажет етпейді және шарлы бұрандаларға немесе тірек және тісше берілістеріне тікелей қосылады, бұл механикалық шығындарды 50%-ға азайтады және қызмет ету мерзімін 150 000 сағаттан астамға дейін ұзартады. Бұл технология қазіргі уақытта Stäubli сияқты брендтердің жоғары сапалы модельдерінде қолданылады.

Интеллектуалды бейімделу алгоритмі: жетінші буын сервоконтроллері жүктеме өзгерістеріне негізделген жетек параметрлерін автоматты түрде реттейтін нейрондық желі алгоритмін біріктіреді. Мысалы, Doosan Robotics компаниясының VX сериясы бұл технологияны істен шығу деңгейін 60%-ға төмендету үшін пайдаланады, бұл оны көп түрлі өндіріс сценарийлері үшін өте қолайлы етеді.

Веб-сайт:https://www.zhiyirobotics.com/

Электрондық пошта:sales@zhiyirobotics.com

#Үш осьті серво роботы#Үш осьті серво роботы#250-350т робот қолы#3 осьті серво роботы#Үш осьті серво роботы Серво робот қолы