Varför ledmodulen kallas robotens "kraftfulla hjärta

Robotleder är en av de mest grundläggande komponenterna som utgör robotens mekaniska struktur. Alla robotens rörelser utförs av de förbindelsestänger och leder som utgör hela systemet. Robotledernas prestanda påverkar direkt robotens övergripande prestanda, såsom ledstyvhet, hysteres, positioneringsnoggrannhet, hastighet och buller under drift samt andra prestandaindikatorer.

Robotledsmodulen är en precisionskomponent som integrerar drivning, transmission, avkänning och styrning. Dess funktion liknar muskuloskeletala systemet i en organism, och den ansvarar för att driva och styra rörelsen hos olika leder och komponenter i roboten. Kraften tillhandahålls av motorn, och efter att hastigheten ändrats och vridmomentet ökats av reduktionsväxeln ger kodaren återkoppling om positionsinformation, och slutligen uppnår drivaren exakt styrning. Denna artikel hjälper oss att tillsammans förstå robotledsmodulen.

Ledmodulens sammansättning och funktion

Magnetoelektrisk kodare: 

Huvuddelen består av ett läshuvudskort och ett magnetiskt gitter. Det magnetiska gittret är graverat med små magnetpoler, och sensorn detekterar förändringen i magnetfältet när skivan roterar. Läshuvudskortets chip kan vara en Hall-enhet som känner av spänningsförändringar, eller en magnetoresistiv enhet som känner av magnetfältsförändringar. Signalen multipliceras, divideras eller interpoleras för att ge den önskade utgången och uppnå mätändamålet.

Fotoelektrisk kodare:

Den består av en ljuskälla, en optisk kodskiva och ett ljuskänsligt element. Gittret är i själva verket en skiva graverad med transparenta och ogenomskinliga linjer. Det ljusflöde som tas emot av det ljuskänsliga elementet förändras synkront med de transparenta linjerna. Utgångsvågformen från det ljuskänsliga elementet formas och blir en pulssignal. En puls matas ut för varje varv. Baserat på förändringen av pulsen kan utrustningens förskjutning mätas och styras exakt för att återspegla utrustningens aktuella hastighet.

Inkrementell kodare:

Den inkrementella kodaren använder direkt principen för fotoelektrisk omvandling för att mata ut tre uppsättningar fyrkantsvågspulser i A-, B- och Z-fas; fasskillnaden mellan A- och B-pulser är 90°, så att rotationsriktningen enkelt kan bestämmas, och Z-fasen är en puls per varv, vilket används för referenspunktspositionering. Dess fördelar är en enkel princip och struktur, en genomsnittlig mekanisk livslängd på mer än tiotusentals timmar, stark störningsimmunitet, hög tillförlitlighet och lämplighet för långdistansöverföring. Dess nackdel är att den inte kan mata ut absolut positionsinformation om axelns rotation.

Absolutkodare:

Absolutkodaren är en sensor som direkt matar ut digitala data. Det finns flera koncentriska kodskivor på dess cirkulära kodskiva längs den radiella riktningen. Varje bana består av ljusgenomsläppliga och ljusogenomträngliga sektorer. Antalet sektorer i intilliggande kodbanor fördubblas. Antalet kodbanor på kodskivan är antalet bitar i dess binära tal. På ena sidan av kodskivan finns ljuskällan, och på den andra sidan finns ett ljuskänsligt element som motsvarar varje kodbana. När kodskivan är i olika positioner omvandlar varje ljuskänsligt element motsvarande nivårsignal beroende på om det belyses eller inte, vilket bildar ett binärt tal. Denna kodares kännetecken är att den inte kräver en räknare, och en fast digital kod som motsvarar positionen kan avläsas vid vilken position som helst på den roterande axeln. Uppenbarligen gäller att ju fler kodbanor det finns, desto större blir noggrannheten.

DC-drivning och temperatursensor

DC-drivningen kan ändra motorspänningen för att styra den borstlösa DC-hastigheten.

(Styr motorns rotation)

Temperatursensorn kan känna av temperaturen och omvandla den till en användbar utsignal.

(Samlar in återkoppling om aktuell temperatur)

Servodrivmodul:

Den högpresterande, kompakta och helt digitala universella servodrivning som har utformats och producerats genom integrerad forskning och utveckling av ledmoduler kan väl uppfylla kraven för din samarbetsrobot när det gäller hög precision, jämn drift, snabb respons och vridmomentstyrning. Den är lämplig för arbetsscenarier med hög precision såsom samarbetsrobotar, exoskelettrobotar, medicinsk utrustning och automationsutrustning.

(Styr motorn att rotera med vridmoment, ström och absolut position)

Bromshållare:

Hållbromsen är en elektromagnetisk anordning som består av en elektromagnet, ett bromsbelägg, en tryckplatta och en fjäder. När motorn slutar gå aktiveras elektromagneten för att generera ett magnetfält, vilket drar till sig bromsbelägget så att det kommer i kontakt med tryckplattan. Samtidigt komprimerar tryckplattan fjädern, vilket orsakar friktion mellan bromsbelägget och motorrotorn och därmed bibehåller motorns position.

Ramlös vridmomentsmotor:

Vridmomentsmotorer kan fortsätta att arbeta även när motorn går med låg hastighet eller till och med står stilla (dvs. rotorn kan inte rotera), utan att orsaka skador på motorn. I detta arbetsläge kan motorn ge ett stabilt vridmoment till lasten (därav namnet vridmomentsmotor). Vridmomentsmotorer kan också ge vridmoment i motsatt riktning mot driften (bromsvridmoment). Axeln hos en vridmomentsmotor ger inte effekt vid konstant effekt utan vid konstant vridmoment.

Vridmomentsensor:

Vridmomentsensorn, även kallad vridmomentgivare eller vridmomentsmätare, delas in i två kategorier: dynamisk och statisk. Dynamisk vridmomentsensor kan också kallas vridmomentsensor, vridmoment-hastighetssensor, beröringsfri vridmomentsensor, rotationsvridmomentsensor etc. Vridmomentsensorn är en detektionsenhet för det vridmoment som appliceras på olika roterande eller icke-roterande mekaniska delar.

Det är precisionsmätningsutrustning för att mäta olika vridmoment, hastigheter och mekaniska effekter

(Används för att mäta motorvridmoment, vanligtvis används inkrementella och absoluta kodare i stället)

Harmonisk reduktionsväxel:

Den harmoniska växelreduceraren är en reduktionsanordning som består av tre grundläggande komponenter: ett fast invändigt kugghjul, ett flexibelt hjul (dvs. en elastisk tunnväggig hylsa vars bas är ansluten till den drivna axeln "som bildar en kuggring på generatrisen i början av det flexibla hjulet"), och en våggenerator som orsakar radiell deformation av det flexibla hjulet.

(Motorns körhastighet minskas genom olika reduktionsförhållanden)

Vilka är fördelarna med ledmoduler?

Modularitet

Integrerade ledmoduler har vanligtvis modulära konstruktioner, vilket gör att de fritt kan kombineras för att bilda robotarmar med flera frihetsgrader eller skelett för servicerobotar.

Förkorta konstruktionstiden och minska kostnaderna

De minskar personal- och tidsinvesteringar i mekaniskt urval och montering. De förenklar övergripande hantering av leveranskedjan och kvalitetskontrollkostnader, samtidigt som de minskar robotens FoU- och produktionscykler.

Funktionsutbyggnad

Ytterligare sensorenheter kan integreras för att förbättra högprecisions samordning av rörelser och säkerställa rörelsesäkerhet.

Massproduktion

Etablering av standardiserade produktionssystem bidrar till att minska kostnaderna. Implementering av standardiserade kvalitetskontroll- och inspektionssystem säkerställer en enhetlig kvalitet på robotlederna.

Vart kommer framtiden för ledmoduler att gå?

Mekatroniska leder har bara några årtionden av utvecklingshistoria sedan Carnegie Mellon University utvecklade världens första prototyp av en mekatronisk led för NASA år 1988.

För närvarande har ledmoduler framgångsrikt tillämpats inom:Flyg- och rymdteknik,Automatiserade förpackningsmaskiner,Industriella laserskärsystem,Automationskomponenter för industrirobotar,Medicinsk robotutrustning,Mät- och testutrustning,Media- och kommunikationsutrustning,Mobila humanoida robotar,Optisk utrustning och teleskop,Fotovoltaiska system,PCB-tillverkning,Halvledarproduktion Artificiell intelligens, robotteknik och digital teknik förändrar globala standarder för säkerhet och hälsa på arbetsplatsen.

Dessa tekniker förbättrar arbetstagarnas välbefinnande genom:Automatisering av farliga uppgifter,Optimering av logistik,Förbättring av övervakningskapacitetDen framtida utvecklingen av ledmoduler kommer att expandera med nya tillämpningar och stödja anpassning inom:Material,Konstruktionsdesigner,Precisionsnivåer

HONPINE är engagerat i att förse kunder med omfattande tjänster och lösningar.