1. 工业机器人的伺服系统的组成有哪些
想知道什么是工业机器人,就要先知道工业机器人的发展历程,这样更为方便的理解工业机器人出现的原因,以及现在的工业机器人为啥是这个外观形态?
1930-1960年代
伴随伺服系统技术,以及计算机技术在美国产生,美国科学领域的研究人员开始着手在机械手方面研发。(看清楚了啊,美国的伺服技术确实发展很早)
第一台真正意义上的工业机器人,是在计算发展起来后出现。在1959年之前,有很长时间的发展历程,第一台机器人的制造是美国人恩格尔伯格,制造的第一台五轴机器人,应用于压铸领域。
(五轴机器人应用)
第一机器人其实已经采用了计算机控制,同时也使用了分离式固体数控元件,在没有磁盘的年代采用的装有存储信息的磁鼓,能够记忆完成180个工作步骤。
1960年也被称为机器人的元年。
1960-1980年代:工业机器人逐步进入汽车行业
第一台机器人发展后,恩格尔伯格以及合伙人的Unimation公司逐步上了正轨,但是在工业机器人渐渐有起色的时候,这兄弟把公司给卖了。
1973年,现代意义上的关节机器人开始出现。这时候的工业机器人的驱动已经变成电驱动,采用电机驱动。
左边是1973年IRB-6六轴机器人,这是现代工业机器人的基础模型,后期的不少产品都有借鉴这个机器人的影子。
右图是scara机器人的原型,1978年日本Hitata公司制造出第一台scara机器人,scara机器人的原理和模型是日本在电子产业发展中发展起来的。
基于这几大类,基本上奠定了工业机器人的主要机器人类型。
1980年后的工业机器人市场是日本人的天下。
1973年,仍然还是富士通公司的稻叶清右引入美国的伺服电机技术,率先应用在当时的加工中心里面。
而后,开始主导开发工业机器人,1974年FANUC机器人公司建立,并与1976年推向市场。
真正让fanuc发展最快的是其同美国GE合资进入美国,并且快速的占领美国数控系统市场,同时也将工业机器人打入了美国汽车厂商内部。
fanuc专利申请量变化曲线
日本机器人的销量变化趋势。
日本机器人的发展基本奠定了,全球早起机器人发展的模式以及格局。
1985年,工业机器人开始应用在汽车焊装线上面,这一应用,让工业机器人发展得到了腾飞,整个焊装线容纳了工业机器人50%以上的产量。
1989年,SONY第一次将将scara机器人应用于VCR装配线上面。
从以上机器人的基本发展历程,大体上就能够理解机器人的出现,以及机器人形态,包括机器人出现的原因了。
那么下面就是比较枯燥的,机器人基本形态构成了。
形成了通用机器人+细分行业应用机器人的模式。
各个种类机器人:
在不断的发展和探索中,最后形成了,四轴,六轴,scara,delta这几大机器人类型。
这种依靠控制系统进行运动控制,使用伺服电机作为驱动的机械手臂结构,就是工业机器人机构。
机器人基本构成是由:
工业机器人一个关节,叫一个轴:
机器人结构爆炸图
怎么定义工业机器人呢?
具备的特点是:用工程的方法实现人体所持有的动作功能,以完成这些功能所必要的智能。
说白了就是机器人可以编程,可以重复使用,一台机器人可以应用在不同领域,这也就是我们常说的柔性化。所谓的柔性化,对应的是专用的固定的功能。例如车床就就是固定的,没有柔性化的机械。
总结:如今工业机器人已经在各个行业得到使用,大部分都见过工业机器人。未来,工业机器人使用量仍会不断增加。
2. 工业机器人的伺服系统的组成有哪些特点
工业机器人整体上分为两大部分,分别是:电气控制柜+本体。
其中电气柜包括驱动器、控制系统;本体包括电机、减速机。
这就是我们常说的机器人几大核心部件,其中本体机构又分为:底座、大臂、箱体、小臂、腕体。
工业机器人中的电气系统是由单片机,存储芯片和电机驱动芯片,电源管理芯片,电阻,电容,开关,显示器等电气系元件组成的。
3. 工业机器人伺服系统包括哪些
工业机器人的驱动系统,按动力源分为液压,气动和电动三大类。根据需要也可由这三种基本类型组合成复合式的驱动系统。
液压驱动系统
由于液压技术是一种比较成熟的技术。它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。适于在承载能力大,惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。但液压系统需进行能量转换(电能转 换成液压能),速度控制多数情况下采用节流调速,效率比电动驱动系统低。液压系统的液体泄泥会对环境产生污染,工作噪声也较高。因这些弱点,近年来,在负荷为100kz以下的机器人中往往被电动系统所取代。
气动驱动系统
具有速度快、系统结构简单,维修方便、价格低等特点。适于在中、小负荷的机器人中采用。但因难于实现伺服控制,多用于程序控制的机械人中,如在上、下料和冲压机器人中应用较多。
电动驱动系统
由于低惯量,大转矩交、直流伺服电机及其配套的伺服驱动器(交流变频器、直流脉冲宽度调制器)的广泛采用,这类驱动系统在机器人中被大量选用。这类系统不需能量转换,使用方便,控制灵活。大多数电机后面需安装精密的传动机构。直流有刷电机不能直接用于要求防爆的环境中,成本也较上两种驱动系统的高。但因这类驱动系统优点比较突出,因此在机器人中被广泛的选用。
4. 伺服机器人的主要特点是什么
1.广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。 2.伺服电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。
伺服电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由伺服电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当伺服电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。 目前用于电脑绣花机的伺服电机多数为五相混合式伺服电机,目的是通过采用高相数的步进电机来减小步矩角和提高控制精度,但是采用该种方式获得的性能上的提高是有限的.而且成本也相对较高。采用细分驱动技术可以大大改善伺服电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。若采用反应式伺服电机,在性能明显提高的同时还能大大降低产品的成本。
5. 工业机器人伺服驱动系统主要组成部分
伺服驱动里面有个偏差计数器,这是实现精确位置控制的关键。
伺服电机里面有编码器,这个起到反馈作用。
确实现在有一种不需要PLC发脉冲控制的伺服驱动器,但是我不清楚A5是不是有这个功能