Применение двигателей в дельта-параллельных роботах

Применение двигателей в дельта-параллельных роботах

Высокоскоростные и высокоточные параллельные механизмы в автоматизации

1. Обзор компонентов

Дельта-роботы — это высокоскоростные и высокоточные промышленные роботы с параллельным треугольным механизмом, идеально подходящие для лёгких задач по захвату, сортировке и сборке. Их основные компоненты включают:

Параллельная рычажная структура: Три сервоприводных рычажных механизма равномерно соединяют неподвижную платформу с подвижной, образуя систему с тремя степенями свободы (3-DOF), отличающуюся высокой жёсткостью и динамической отзывчивостью.

Приводная система: Три серводвигателя приводят рычажные механизмы в движение, часто в сочетании с точными редукторами для обеспечения быстрой и точной работы.

Исполнительный механизм: Закреплённый в центре подвижной платформы, исполнительный механизм с такими инструментами, как присоски, захваты, дозаторы или насадки, выполняет задачи по захвату, сборке или упаковке.

Система управления: Основана на контроллерах движения или специализированных платформах для планирования траектории, многокоординатного согласованного управления и компенсации ошибок с динамической интерполяцией.

Система зрения (опционально): Промышленные камеры и обработка изображений обеспечивают обнаружение целей, динамическое позиционирование и коррекцию траектории.

Датчики и системы безопасности: Энкодеры, датчики столкновения и ограничители обеспечивают безопасную и надёжную работу при выполнении высокоскоростных задач.

Delta Robot Structure

2. Принцип работы

Дельта-роботы используют три независимо управляемых серводвигателя для привода рычажных механизмов, обеспечивая точное перемещение подвижной платформы по осям X, Y и Z. Управление основано на обратной кинематике и синхронизированных многокоординатных командах:

Контроллер вычисляет необходимые углы для каждого двигателя на основе желаемого положения исполнительной платформы с использованием обратной кинематики, а затем передаёт сигналы каждому двигателю.

Каждый двигатель приводит в движение свой рычажный механизм для создания согласованного движения, перемещая исполнительный механизм в трёхмерном пространстве. Энкодеры передают данные о положении для корректировки в реальном времени через систему замкнутого управления.

С опциональными системами зрения дельта-роботы поддерживают операции «высокоскоростного захвата с визуальным наведением» для работы в сложных динамических условиях.

Дельта-роботы обеспечивают отличную повторяемость (±0,1 мм и выше) и сверхвысокую производительность (до 200 циклов/мин), применяются в пищевой, фармацевтической, электронной и солнечной промышленности.

3. Роли двигателей

Дельта-роботы зависят от точности, скорости и согласованности работы двигателей. Основные функции включают:

Координированный привод по 3 осям: Три двигателя синхронизируются для привода рычажных механизмов в 3D-пространстве, требуя высокой скорости и точности.

Высокоскоростное ускорение: Серводвигатели обеспечивают высокий крутящий момент и быстрое ускорение/замедление для поддержания работы на высокой частоте.

Точность замкнутого контура: С помощью высокоразрешающих энкодеров и управления по PID или прямой связи двигатели обеспечивают точное позиционирование и плавное следование траектории.

Низкая инерция и вибрации: Лёгкие серводвигатели минимизируют инерцию и вибрации системы, обеспечивая плавное движение и быструю динамическую реакцию.

Универсальная интеграция: Поддержка протоколов, таких как EtherCAT и CANopen, для бесшовной интеграции и координации нескольких роботов.

Долговечность и надёжность: Качественные двигатели обеспечивают отличное теплоотведение, энергоэффективность и защиту от электромагнитных помех — идеально подходят для круглосуточной работы в промышленных условиях.

Delta Motor Drive

4. Индивидуальные решения по двигателям

Для высокоскоростных, синхронизированных и компактных требований дельта-роботов мы предлагаем оптимизированные решения по двигателям:

Рекомендации по двигателям:

  • Высокоскоростные операции захвата и перемещения (более 120 циклов/мин): Используйте серводвигатели GPG-GP с низкой инерцией и высокой скоростью вместе с компактными редукторами для ускорения и точного слежения.
  • Использование в чистых помещениях для пищевой и фармацевтической промышленности: Используйте двигатели GPG-GM с защитой IP65, безмасляной конструкцией и корпусом из нержавеющей стали для гигиеничной работы.
  • Лёгкие конструкции роботов: Используйте сверхтонкие двигатели серии GPG-MP для небольших рам дельта-роботов, снижая нагрузку и занимаемое пространство.

Поддержка интеграции:

  • Многокоординатный контроллер движения для интерполяции и согласованного управления траекториями
  • Прецизионные планетарные редукторы для оптимизации крутящего момента
  • Высокоразрешающие энкодеры (17–23 бит) для микронного уровня управления
  • Комплекты для установки: моторные кабели, разъёмы с защитой от выдёргивания, EMI-фильтры
  • Индивидуальные спецификации: интерфейсы, длина вала, модели энкодеров — по требованиям заказчика

Мы также предоставляем услуги по моделированию и подбору оборудования для индивидуальных Delta-роботов, включая полную поддержку на всех этапах — от моделирования и настройки до поставки, обеспечивая высокую эффективность, точность и надёжность работы робота.

WeChat QR Code