Krokové motory v průmyslových robotech

Průmysloví roboti se stali důležitou součástí moderní průmyslové výrobní linky.

S příchodem éry Průmyslu 4.0 se průmysloví roboti stali důležitou součástí moderní průmyslové výrobní linky. Jakožto základní pohonné zařízení průmyslových robotů má vývoj motorové technologie přímý vliv na výkon a efektivitu průmyslových robotů. Krokové motory, jako typ motoru, který dokáže přesně řídit polohu a rychlost, hrají v průmyslových robotech klíčovou roli. V tomto článku vyjdeme z definice a charakteristik krokových motorů, podrobně probereme jejich aplikaci v průmyslových robotech a analyzujeme je na relevantních případech, abychom poskytli referenční bod pro vývoj technologie průmyslových robotů.

Definice a vlastnosti krokového motoru

Krokový motor je druh motoru, který převádí elektrický pulzní signál na úhlový nebo liniový posun. Je založen na nejzákladnějším principu elektromagnetu a řízením frekvence a počtu pulzních signálů dosahuje přesné regulace úhlu a rychlosti natočení motoru. Krokový motor má následující vlastnosti:

Přesné ovládání:Krokový motor dokáže realizovat přesné řízení polohy pomocí přesného pulzního řízení a přesnost polohování může dosáhnout 0,001°.

Jednoduchý režim ovládání:Ovládání krokového motoru je relativně jednoduché, pro řízení pohybu stačí ovládat pouze frekvenci a směr pulzního signálu, není třeba provádět složité nastavení zpětné vazby.

Vysoká spolehlivost a stabilita:Krokové motory se vyznačují vysokou spolehlivostí a stabilitou a mohou pracovat dlouhou dobu bez snadného poškození nebo selhání. Ve srovnání s jinými typy motorů nemají krokové motory kartáče, komutátory a další opotřebitelné díly, takže jejich životnost je delší a náklady na údržbu a opravy nižší.

Charakteristiky pro nízké otáčky a vysoký točivý moment:Krokové motory mají vysoký točivý moment při nízkých rychlostech, což umožňuje jejich použití v situacích, které vyžadují vysoký točivý moment.

Nízká spotřeba energie:Krokové motory obvykle spotřebovávají energii pouze tehdy, když jsou potřeba k pohybu, a při držení polohy nespotřebovávají téměř žádnou energii, takže mají nízkou spotřebu energie.

Například použití krokových motorů v průmyslových robotech

Přesné polohování a řízení pohybu

Průmyslové roboty potřebují přesně řídit polohu a směr svého koncového efektoru, aby mohly dokončit řadu složitých úkolů. Krokové motory dokáží realizovat vysoce přesné polohování a řízení pohybu koncového efektoru průmyslových robotů pomocí přesného pulzního řízení. Například během montáže mohou krokové motory přesně řídit pohyb paží a prstů robota, aby zajistily, že díly jsou přesně umístěny na určených místech. Toto přesné řízení zlepšuje efektivitu průmyslového robota a kvalitu produktu.

Řízení kloubů robota

Klouby průmyslových robotů jsou často poháněny více motory, aby se dosáhlo složitých trajektorií pohybu. Krokové motory jsou volbou pro motory s kloubovým pohonem a jejich vysoká přesnost a jednoduché metody řízení usnadňují realizaci řízení kloubů. Řízením úhlu natočení a rychlosti krokových motorů lze přesně řídit pohyby kloubů průmyslových robotů a realizovat tak řadu složitých pohybů a poloh.

Řízení koncového efektoru

Koncový efektor je přímým nástrojem průmyslových robotů k provádění úkolů, jako jsou chapadla, svařovací pistole atd. Krokové motory lze použít k pohonu pohybu koncového efektoru pro realizaci přesného upínání, uvolňování, svařování a dalších operací. Díky vysoké spolehlivosti a stabilitě krokových motorů je zajištěna stabilita a spolehlivost koncového efektoru i při dlouhodobém provozu.

Řízení pohyblivé platformy

V průmyslovém robotickém systému se pohyblivá platforma používá k nesení těla robota a koncového efektoru pro realizaci celkového pohybu a polohování. Krokové motory lze použít k pohonu pohyblivé platformy pro dosažení celkového vysoce přesného polohování a pohybu robota. Řízením trajektorie a rychlosti krokových motorů lze zajistit stabilitu a přesnost robota.

Praktické případy použití

Vezměme si jako příklad svařovacího robota výrobce automobilů, robot používá krokové motory jako motory pro pohon kloubů. Díky přesnému řízení úhlu natočení a rychlosti krokového motoru je robot schopen přesně přesunout svařovací pistoli do určené polohy a provádět přesné svařovací operace. Ve srovnání s konvenčními servomotory nabízejí krokové motory nejen vyšší přesnost a stabilitu polohování, ale také nižší náklady a jednodušší ovládání. Díky tomu dosahuje tento svařovací robot pozoruhodných výsledků ve zvyšování produktivity a snižování výrobních nákladů.

四、Závěr

Krokové motory se v průmyslových robotech široce používají pro jejich přesné řízení, jednoduché metody řízení, vysokou spolehlivost a stabilitu. Přesným řízením úhlu natočení a rychlosti krokového motoru lze dosáhnout vysoce přesného řízení koncového efektoru, kloubů a pohyblivé platformy průmyslových robotů a zlepšit tak pracovní efektivitu a kvalitu výrobků průmyslových robotů. S příchodem éry Průmyslu 4.0 a neustálým rozvojem inteligentní výroby bude mít použití krokových motorů v průmyslových robotech širší budoucnost.