Робот дахь үр ашигтай серво системүүд

Роботын салбарт servo хөтчүүд нь нийтлэг сэдэв юм.Industry 4.0-ийн хурдацтай өөрчлөлтөөр роботын серво хөтөчийг мөн сайжруулсан.Одоогийн роботын систем нь жолоодлогын системийг илүү олон тэнхлэгийг удирдахыг шаарддаг төдийгүй илүү ухаалаг функцийг бий болгохыг шаарддаг.

Олон тэнхлэгт үйлдвэрлэлийн роботын үйл ажиллагааны зангилаа бүрт, энэ нь багц зохицуулах гэх мэт ажлуудыг гүйцэтгэхийн тулд гурван хэмжээст өөр өөр хэмжээтэй хүчийг ашиглах ёстой. Моторуудроботод байдагтодорхой цэгүүдэд хувьсах хурд, эргүүлэх хүчийг хангах чадвартай бөгөөд хянагч нь тэдгээрийг өөр өөр тэнхлэгийн дагуух хөдөлгөөнийг зохицуулахад ашигладаг бөгөөд энэ нь нарийн байрлал тогтоох боломжийг олгодог.Робот зохицуулах даалгаврыг гүйцэтгэсний дараа мотор нь эргүүлэх хүчийг багасгаж, роботын гарыг анхны байрлалд нь буцаана.

Өндөр хүчин чадалтай хяналтын дохио боловсруулах, нарийн индуктив санал хүсэлт, тэжээлийн хангамж, ухаалаг төхөөрөмжөөс бүрддэг.мотор хөтчүүд, энэхүү өндөр үр ашигтай серво системНарийвчилсан бараг агшин зуурын хариу урвалын нарийн хурд болон эргүүлэх моментийн хяналтыг хангадаг.

Өндөр хурдны бодит цагийн серво гогцоо хяналт - дохионы боловсруулалт ба индуктив санал хүсэлтийг хянах

Серво гогцооны өндөр хурдны дижитал бодит цагийн хяналтыг хэрэгжүүлэх үндэс нь микроэлектроникийн үйлдвэрлэлийн процессыг шинэчлэхтэй салшгүй холбоотой юм.Хамгийн түгээмэл гурван фазын цахилгаанаар ажилладаг робот моторыг жишээ болгон авч үзвэл, PWM гурван фазын инвертер нь өндөр давтамжийн импульсийн хүчдэлийн долгионы хэлбэрийг үүсгэж, эдгээр долгионы хэлбэрийг моторын гурван фазын ороомог руу бие даасан үе шаттайгаар гаргадаг.Гурван цахилгаан дохионоос моторын ачааллын өөрчлөлт нь мэдрэгчтэй, дижитал хэлбэрт шилжсэн, дижитал процессор руу илгээгдсэн одоогийн санал хүсэлтэд нөлөөлдөг.Дараа нь дижитал процессор нь гаралтыг тодорхойлохын тулд өндөр хурдны дохио боловсруулах алгоритмуудыг гүйцэтгэдэг.

Энд зөвхөн дижитал процессорын өндөр гүйцэтгэл шаардагдахаас гадна цахилгаан хангамжийн дизайны хатуу шаардлага тавигддаг.Эхлээд процессорын хэсгийг харцгаая. Тооцооллын үндсэн хурд нь автоматжуулсан шинэчлэлтийн хурдыг гүйцэх ёстой бөгөөд энэ нь асуудал байхаа больсон.Зарим үйлдлийн хяналтын чипүүдХөдөлгүүрийн удирдлагад шаардлагатай A/D хувиргагч, байрлал/хурд илрүүлэх үржүүлэгч тоолуур, PWM генератор гэх мэтийг процессорын цөмтэй нэгтгэх нь servo хяналтын хүрдний дээж авах хугацааг ихээхэн богиносгож, нэг чипээр хэрэгждэг. Энэ нь автомат хурдатгал, удаашруулах хяналт, араа синхрончлолын удирдлага, байрлал, хурд, гүйдлийн гурван гогцооны дижитал нөхөн олговрын хяналтыг ашигладаг.

Хурдыг урагшлуулах, хурдатгалын дамжуулалт, бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр, уналтын шүүлтүүр зэрэг хяналтын алгоритмуудыг нэг чип дээр хэрэгжүүлдэг.Процессорын сонголт энд давтагдахгүй. Өмнөх нийтлэлүүдэд роботын төрөл бүрийн хэрэглээнд дүн шинжилгээ хийсэн бөгөөд энэ нь хямд өртөгтэй програм эсвэл програмчлал, алгоритмд өндөр шаардлага тавьдаг програм юм. Зах зээл дээр аль хэдийн олон сонголт байдаг. Давуу тал нь өөр.

Системийн хүчдэл, температурын өөрчлөлтийг хянахын тулд зөвхөн одоогийн санал хүсэлтийг төдийгүй бусад мэдрэгчтэй өгөгдлийг хянагч руу илгээдэг. Өндөр нарийвчлалтай гүйдэл болон хүчдэлийн мэдрэгч бүхий санал хүсэлт нь үргэлж сорилт байсаар ирсэнмоторын удирдлага. Бүх шунт / Холл мэдрэгчээс санал хүсэлтийг илрүүлж байна/Соронзон мэдрэгчийг нэгэн зэрэг ашиглах нь эргэлзээгүй хамгийн шилдэг нь боловч энэ нь дизайны хувьд маш их эрэлт хэрэгцээтэй бөгөөд тооцоолох хүчин чадал нь үүнийг дагаж мөрдөх шаардлагатай.

Үүний зэрэгцээ дохио алдагдах, хөндлөнгөөс оролцохгүйн тулд дохиог мэдрэгчийн ирмэгийн ойролцоо тоон хэлбэрт оруулдаг. Дээж авах хурд нэмэгдэхийн хэрээр дохионы шилжилтээс үүдэлтэй олон тооны өгөгдлийн алдаа гардаг. Дизайн нь индукц болон алгоритмын тохируулга хийх замаар эдгээр өөрчлөлтийг нөхөх шаардлагатай.Энэ нь янз бүрийн нөхцөлд серво системийг тогтвортой байлгах боломжийг олгодог.

Найдвартай, нарийвчлалтай серво хөтөч - тэжээлийн хангамж, ухаалаг мотор хөтөч

Тогтвортой, өндөр нарийвчлалтай, найдвартай, үнэн зөв серво удирдлагатай, хэт өндөр хурдтай сэлгэн залгах функц бүхий тэжээлийн хангамж. Одоогийн байдлаар олон үйлдвэрлэгчид өндөр давтамжийн материалыг ашиглан эрчим хүчний нэгдсэн модультай байдаг бөгөөд энэ нь дизайн хийхэд илүү хялбар байдаг.

Шилжүүлэгч горимын тэжээлийн хангамж нь хянагч дээр суурилсан хаалттай цахилгаан тэжээлийн топологи дээр ажилладаг бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг цахилгаан унтраалга нь MOSFET ба IGBT юм.Хаалганы драйверууд нь ON/OFF төлөвийг хянах замаар эдгээр унтраалгын хаалган дээрх хүчдэл ба гүйдлийг зохицуулдаг унтраалгатай тэжээлийн хангамжийг ашигладаг системүүдэд түгээмэл байдаг.

Шилжүүлэгч горимын тэжээлийн хангамж ба гурван фазын инвертерийн дизайнд янз бүрийн өндөр хүчин чадалтай ухаалаг хаалганы драйверууд, суурилуулсан FET-тэй драйверууд, нэгдсэн хяналтын функц бүхий драйверууд төгсгөлгүй урсгалаар гарч ирдэг.Суурилуулсан FET болон одоогийн түүвэрлэлтийн функцийн нэгдсэн загвар нь гадны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэрэглээг эрс багасгадаг. PWM ба идэвхжүүлэх, дээд ба доод транзистор, Холл дохионы оролтын логик тохиргоо нь дизайны уян хатан байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн боловсруулах үйл явцыг хөнгөвчлөхөөс гадна Эрчим хүчний үр ашгийг сайжруулдаг.

Серво драйверын IC нь интеграцийн түвшинг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг бөгөөд бүрэн нэгдсэн серво драйверын IC нь серво системийн маш сайн динамик гүйцэтгэлийг бий болгох хугацааг ихээхэн богиносгодог.Урьдчилсан драйвер, мэдрэгч, хамгаалалтын хэлхээ болон цахилгаан гүүрийг нэг багцад нэгтгэснээр нийт эрчим хүчний зарцуулалт болон системийн зардлыг бууруулдаг.Trinamic (ADI)-ийн бүрэн нэгдсэн серво драйверын IC блок диаграммыг энд жагсаасан бөгөөд бүх удирдлагын функцууд нь техник хангамж, нэгдсэн ADC, байрлал мэдрэгчийн интерфейс, байрлал интерполятор, бүрэн ажиллагаатай бөгөөд янз бүрийн серво програмуудад тохиромжтой.

 

Бүрэн нэгдсэн серво драйвер IC, Trinamic (ADI)

хураангуй

Өндөр үр ашигтай серво системд өндөр гүйцэтгэлтэй хяналтын дохио боловсруулалт, нарийн индукцийн санал хүсэлт, тэжээлийн хангамж, ухаалаг мотор хөтөч нь зайлшгүй шаардлагатай. Өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийн хамтын ажиллагаа нь роботыг бодит цаг хугацаанд хөдөлгөөний үед агшин зуур хариу үйлдэл үзүүлэх нарийвчлалтай хурд, эргүүлэх моментоор хангах боломжтой.Илүү өндөр гүйцэтгэлээс гадна модуль бүрийн өндөр интеграци нь зардал багатай, ажлын үр ашгийг дээшлүүлдэг.