Modul sendi robot ialah unit pelaksanaan teras bagi robot industri, bertanggungjawab untuk fungsi utama seperti penghantaran kuasa, pelarasan sikap dan kawalan ketepatan. Komposisinya secara langsung menentukan kapasiti beban robot, ketepatan gerakan, kelajuan tindak balas dan kebolehpercayaan. Modul sambungan gred industri biasanya direka bentuk secara bersepadu (berbeza daripada struktur perpecahan gred awam atau penyelidikan), dan komponen terasnya boleh dibahagikan kepada empat modul: struktur mekanikal, sistem pemacu, sistem maklum balas penderiaan, pelinciran dan sistem perlindungan. Setiap modul berfungsi bersama untuk mencapai gelung-tertutup lengkap "kawalan ketepatan penukaran gerakan input kuasa". Berikut ialah pembongkaran terperinci:
1, Modul struktur mekanikal (beban teras-bearing dan penghantaran gerakan)
Struktur mekanikal ialah asas fizikal modul sambungan, yang perlu memenuhi tiga keperluan "penghantaran ketegaran tinggi, ringan dan{0}}kepersisan tinggi" serentak. Komponen teras termasuk:
1. Pengurang harmonik/pengurang RV (komponen penghantaran teras)
Fungsi: Tukarkan-output tork rendah berkelajuan tinggi motor kepada tork tinggi-kelajuan rendah, sambil memastikan ketepatan dan ketegaran penghantaran. Ia adalah "teras penguatan kuasa" modul bersama.
Jenis dan senario aplikasi:
Pengurang harmonik: terdiri daripada penjana gelombang, roda fleksibel dan roda tegar, dengan julat nisbah penghantaran 50-320 dan pelepasan pulangan Kurang daripada atau sama dengan 1 minit arka. Ia ringan, struktur padat, dan sesuai untuk sendi seperti lengan bawah dan pergelangan tangan robot muatan kecil dan sederhana (dengan beban 10-50kg);
Pengurang RV: terdiri daripada roda pin sikloidal, pembawa planet dan perumah gear jarum, dengan julat nisbah penghantaran 30-120 dan pelepasan pulangan Kurang daripada atau sama dengan 0.5 minit arka. Ia mempunyai ketegaran yang kuat dan rintangan hentaman yang luar biasa, dan sesuai untuk sambungan utama seperti tapak, boom, dan bahu robot tugas berat (dengan beban melebihi 50kg).
2. Aci keluaran motor dan gandingan
Aci keluaran motor: diperbuat daripada keluli aloi -kekuatan tinggi, permukaan dirawat dengan pengkarbonan dan pelindapkejutan untuk memastikan rintangan haus dan kekuatan kilasan, disambung tegar ke hujung input pengurangan;
Gandingan: Digunakan untuk mengimbangi ralat keserasian antara aci motor dan aci input pengurang, ia dibahagikan kepada gandingan tegar (seperti sambungan kunci, lengan pengembangan) dan gandingan elastik (seperti pad getah, jenis tiub beralun). Gandingan tegar biasanya digunakan dalam robot industri untuk mengelakkan lag penghantaran.
3. Cangkang dan bebibir pemasangan
Cangkang: Diperbuat daripada aloi aluminium, aloi aluminium sesuai untuk keperluan ringan, dan besi tuang sesuai untuk senario ketegaran tinggi; Reka bentuk dalaman cangkerang termasuk ruang pemasangan pengurang, tempat duduk pemasangan motor, alur pemasangan sensor, dan rusuk pelesapan haba terpelihara luaran dan alur pengedap;
Bebibir pemasangan: Menggunakan antara muka standard untuk menyambungkan modul sambungan dan segmen lengan robot, permukaan bebibir dimesin dengan ketepatan (kerataan Kurang daripada atau sama dengan 0.01mm) untuk memastikan ketepatan pemasangan.
4. Aci keluaran dan komponen galas
Aci keluaran: disambungkan ke hujung keluaran pengurang, digunakan untuk menghantar tork ke bahagian lengan robot, permukaannya perlu dimesin dengan ketepatan, dan hujungnya direka dengan alur kunci, lubang berulir atau antara muka lengan pengembangan;
Komponen galas: Galas roller silang atau galas harmonik biasanya digunakan. Galas penggelek silang mempunyai kapasiti galas-beban yang kuat (beban komposit jejarian+paksi) dan ketegaran yang tinggi. Galas harmonik sesuai untuk memadankan pengurangan harmonik, dan tahap ketepatan galas perlu mencapai P4 atau lebih tinggi untuk memastikan ketepatan putaran bersama.
2, Modul sistem pemacu (output kuasa dan teras kawalan)
Sistem pemacu membekalkan kuasa kepada modul sambungan, mencapai pelarasan kelajuan dan tork yang tepat. Komponen teras termasuk:
1. Motor servo (sumber kuasa)
Jenis: Modul bersama robot industri semuanya menggunakan motor servo segerak magnet kekal, yang mempunyai ciri-ciri ketumpatan kuasa tinggi, kelajuan tindak balas yang tinggi, inersia rendah, dan lain-lain. Mengikut kaedah pemasangan, ia dibahagikan kepada jenis dalaman (motor dan pengurang disepadukan ke dalam perumahan) dan jenis luaran (motor disambungkan ke perumahan melalui bebibir);
Parameter utama: kuasa undian (100W-15kW), kelajuan undian (3000-6000rpm), inersia pemutar (0.01-0.5kg · m²), pemalar tork (0.1-5N · m/A), untuk dipadankan dengan nisbah transmisi kotak gear (tork keluaran motor x nisbah transmisi=tork keluaran bersama).
2. Pemacu servo (unit kawalan)
Fungsi: Terima arahan kawalan (kedudukan, kelajuan, isyarat tork) dari komputer atas (pengawal robot), isyarat PWM keluaran melalui peraturan PID untuk memacu motor servo untuk beroperasi, dan mencapai fungsi perlindungan seperti lebihan arus, lebihan voltan, beban lampau, dan terlalu panas;
Teknologi teras: Menyokong mod kedudukan (mengawal sudut putaran sendi), mod kelajuan (mengawal kelajuan sendi), dan mod tork (mengawal tork output). Sesetengah pemacu-tinggi menyepadukan kotak gear elektronik, penindasan getaran dan algoritma kawalan penyesuaian untuk meningkatkan kelancaran dan ketepatan pergerakan.
3. Kabel kuasa dan antara muka
Kabel kuasa: Ia menghantar tiga-bekalan kuasa (U/V/W) dan isyarat brek motor servo, menggunakan kabel fleksibel (dengan rintangan lenturan Lebih daripada atau sama dengan 10 juta kali), dan bahan kulit luar ialah PVC atau PUR, dengan ciri rintangan minyak, rintangan haus dan anti-gangguan;
Antara muka: Mengguna pakai antara muka standard industri, antara muka kuasa dan antara muka isyarat direka secara berasingan untuk mengelakkan gangguan elektromagnet.
3, Modul sistem maklum balas sensor (kawalan ketepatan dan pemantauan status)
Sistem maklum balas penderia mengumpul-data masa sebenar tentang kedudukan bersama, halaju, tork, dsb., menyediakan asas untuk kawalan-gelung tertutup dan merupakan kunci untuk memastikan ketepatan gerakan robot. Komponen teras termasuk:
1. Penderia kedudukan (komponen maklum balas teras)
Jenis: Aliran perdana menggunakan pengekod nilai mutlak, yang dibahagikan kepada jenis fotoelektrik, magneto elektrik dan kapasitif. Dalam robot industri, pengekod nilai mutlak fotoelektrik digunakan terutamanya (resolusi Lebih besar daripada atau sama dengan 17 bit, sesetengah produk-tinggi sehingga 25 bit);
Kaedah pemasangan: dipasang terus pada ekor motor servo (untuk mengesan kelajuan motor), atau digabungkan melalui aci keluaran pengurang (untuk mengesan secara langsung kedudukan sebenar sendi dan menghapuskan ralat penghantaran);
Fungsi: Output masa nyata maklumat kedudukan mutlak (nilai sudut) sambungan. Komputer atas mengira ralat kedudukan berdasarkan data ini dan melaraskan status operasi motor servo untuk memastikan ketepatan kedudukan bersama (ketepatan kedudukan berulang Kurang daripada atau sama dengan ± 0.02mm).
2. Penderia kelajuan
Biasanya disepadukan dengan penderia kedudukan (seperti fungsi pengukuran kelajuan pengekod), kelajuan sambungan dikira dengan mengesan kekerapan isyarat nadi pengekod. Sesetengah modul sambungan-tinggi akan memasang penderia Hall atau penjana kelajuan untuk meningkatkan ketepatan pengesanan kelajuan semasa operasi-rendah.
3. Sensor tork (komponen pilihan)
Fungsi: Mengesan tork output sambungan untuk pemantauan beban, pengesanan perlanggaran, dan operasi kawalan daya (seperti pemasangan dan penggilap);
Jenis: Tolok terikan, keanjalan magneto, dan optik. Penderia tork terikan mempunyai kos rendah dan ketepatan tinggi (± 0.5% FS), dan merupakan pilihan arus perdana untuk robot industri. Ia dipasang di antara aci keluaran dan bahagian lengan atau di dalam pengurang.
4. Penderia suhu dan penderia getaran
Penderia suhu: dipasang pada penggulungan motor dan perumah pengurang untuk mengesan suhu komponen. Apabila suhu melebihi ambang (biasanya 80-100 darjah ), pemacu servo mencetuskan perlindungan terlalu panas;
Penderia getaran: menggunakan penderia pecutan untuk mengesan amplitud dan kekerapan getaran semasa operasi bersama, digunakan untuk amaran kerosakan (seperti kehausan pengurang, kerosakan galas), hanya dikonfigurasikan dalam-modul sendi robot industri tinggi.
4, Modul sistem pelinciran dan perlindungan (jaminan kebolehpercayaan)
Sistem pelinciran dan perlindungan digunakan untuk memanjangkan hayat perkhidmatan modul sambungan dan menyesuaikan diri dengan persekitaran yang keras di tapak perindustrian. Komponen teras termasuk:
1. Komponen pelinciran
Pelincir: gris khas dengan indeks kelikatan tinggi, ciri anti-haus dan anti{1}}penuaan digunakan untuk pengurangan, dan minyak pelincir atau gris digunakan untuk galas motor;
Struktur pelinciran: Pengurang direka bentuk dengan lubang suntikan minyak dan lubang pelepasan minyak di dalamnya, dan beberapa-produk mewah dilengkapi dengan sistem pelinciran automatik (suntikan minyak bermasa dan kuantitatif). Tingkap pemerhatian gris pelincir dikhaskan di luar perumahan untuk penyelenggaraan yang mudah.
2. Komponen pengedap
Pengedap statik: menggunakan cincin O-dan gasket rata untuk sambungan antara cangkerang dan bebibir, motor dan cangkerang, untuk mengelakkan kebocoran minyak pelincir dan habuk daripada masuk;
Pengedap dinamik: menggunakan pengedap minyak rangka dan cincin pengedap berbentuk V-, digunakan untuk bahagian berputar aci keluaran dan perumah. Pengedap minyak rangka sesuai untuk senario kelajuan sederhana dan{2}}rendah.
3. Salutan pelindung dan struktur pelesapan haba
Salutan pelindung: Permukaan cangkerang dirawat dengan penanodisasi (aloi aluminium) dan pengecatan (besi tuang), yang mempunyai ciri anti-karat dan tahan haus-. Sesetengah produk menggunakan salutan tiga kalis (semburan anti garam, anti kelembapan, anti acuan), sesuai untuk persekitaran bengkel luar atau keras;
Struktur pelesapan haba: Perumah motor direka bentuk dengan rusuk pelesapan haba, dan beberapa-modul sambungan kuasa tinggi dilengkapi dengan kipas pelesapan haba atau saluran-air yang disejukkan untuk memastikan suhu stabil motor dan pemandu semasa operasi-panjang.