מנועי צעד ברובוטים תעשייתיים

רובוטים תעשייתיים הפכו לחלק חשוב מקו הייצור התעשייתי המודרני.

עם בוא עידן התעשייה 4.0, רובוטים תעשייתיים הפכו לחלק חשוב בקו הייצור התעשייתי המודרני. בתור התקן ההנעה המרכזי של רובוטים תעשייתיים, פיתוח טכנולוגיית המנועים משפיע ישירות על הביצועים והיעילות של רובוטים תעשייתיים. מנועי צעד, כסוג של מנוע שיכול לשלוט במיקום ובמהירות במדויק, ממלאים תפקיד מכריע ברובוטים תעשייתיים. במאמר זה נתחיל מההגדרה והמאפיינים של מנועי צעד, נדון בפירוט ביישומם ברובוטים תעשייתיים, וננתח אותם עם מקרים רלוונטיים, על מנת לספק מקור לפיתוח טכנולוגיית רובוטים תעשייתיים.

הגדרה ומאפיינים של מנוע צעד

מנוע צעד הוא סוג של מנוע הממיר את אות הדופק החשמלי לתזוזה זוויתית או לתזוזה קוית. הוא מבוסס על עקרון האלקטרומגנט הבסיסי ביותר, ובאמצעות שליטה בתדירות ובמספר אותות הדופק, הוא מממש שליטה מדויקת בזווית ומהירות הסיבוב של המנוע. למנוע הצעד יש את המאפיינים הבאים:

שליטה מדויקת:מנוע צעד יכול לממש בקרת מיקום מדויקת על ידי בקרת דופק מדויקת, ודיוק המיקום יכול להגיע ל-0.001°.

מצב בקרה פשוט:השליטה במנוע צעד היא פשוטה יחסית, צריך רק לשלוט בתדירות ובכיוון אות הדופק כדי לממש בקרת תנועה, אין צורך לבצע כוונון משוב מורכב.

אמינות ויציבות גבוהות:למנועי צעד יש אמינות ויציבות גבוהות, ויכולים לעבוד לאורך זמן רב ללא נזק או כשל קלים. בהשוואה לסוגים אחרים של מנועים, למנועי צעד אין מברשות, קומוטטורים וחלקי שחיקה אחרים, כך שתוחלת החיים ארוכה יותר ועלויות התחזוקה והתיקון נמוכות יותר.

מאפייני מהירות נמוכה ומומנט גבוה:למנועי צעד יש יכולת תפוקת מומנט גבוהה במהירויות נמוכות, מה שמאפשר להשתמש בהם בתרחישים הדורשים תפוקת מומנט גבוהה.

צריכת חשמל נמוכה:מנועי צעד בדרך כלל צורכים אנרגיה רק ​​כאשר הם נחוצים לתנועה, וכמעט ואינם צורכים אנרגיה כשהם מחזיקים בעמדה, ולכן צריכת החשמל שלהם נמוכה.

יישום של מנועי צעד ברובוטים תעשייתיים

מיקום מדויק ובקרת תנועה

רובוטים תעשייתיים צריכים לשלוט במדויק במיקום ובכיוון של האפקטור הסופי שלהם כדי להשלים מגוון משימות מורכבות. מנועי צעד יכולים להשיג בקרת מיקום ותנועה מדויקת של האפקטור הסופי של רובוטים תעשייתיים באמצעות בקרת פולסים מדויקת. לדוגמה, במהלך ההרכבה, מנועי צעד יכולים לשלוט במדויק בתנועת זרועותיו ואצבעותיו של הרובוט כדי להבטיח שהחלקים ממוקמים במדויק במקומות המיועדים להם. בקרה מדויקת זו משפרת את יעילות הרובוט התעשייתי ואת איכות המוצר.

בקרת מפרקים רובוטית

מפרקי רובוטים תעשייתיים מונעים לעתים קרובות על ידי מספר מנועים כדי להשיג מסלולי תנועה מורכבים. מנועי צעד הם אופציה למנועי הנעה משותפים, והדיוק הגבוה ושיטות הבקרה הפשוטות שלהם מקלים על מימוש בקרת המפרקים. על ידי שליטה בזווית הסיבוב ובמהירות של מנועי הצעד, ניתן לשלוט בתנועות המפרקים של רובוטים תעשייתיים במדויק כדי לממש מגוון תנועות ותנוחות מורכבות.

בקרת אפקטור קצה

אפקטור קצה הוא הכלי הישיר עבור רובוטים תעשייתיים לביצוע משימות, כגון תופסן, אקדח ריתוך וכו'. ניתן להשתמש במנועי צעד כדי להניע את תנועת אפקטור הקצה כדי להשיג הידוק מדויק, שחרור, ריתוך ופעולות אחרות. בשל האמינות והיציבות הגבוהות של מנועי צעד, הם יכולים להבטיח את היציבות והאמינות של אפקטור הקצה בעבודה ארוכת טווח.

בקרת פלטפורמת תנועה

במערכת רובוטים תעשייתית, פלטפורמת התנועה משמשת לנשיאת גוף הרובוט ואפקטור הקצה כדי לממש את התנועה והמיקום הכוללים. ניתן להשתמש במנועי צעד כדי להניע את תנועת פלטפורמת התנועה כדי לממש את המיקום והתנועה הכוללים של הרובוט בדיוק גבוה. על ידי שליטה במסלול ובמהירות של מנועי הצעד, ניתן להבטיח את יציבותו ודיוק הרובוט.

מקרי יישום מעשיים

אם ניקח לדוגמה את רובוט הריתוך של יצרן רכב, הרובוט מאמץ מנועי צעד כמנועי הנעה משותפים. על ידי שליטה מדויקת בזווית הסיבוב ובמהירות של מנוע הצעד, הרובוט מסוגל להזיז במדויק את אקדח הריתוך למיקום שצוין ולבצע פעולות ריתוך מדויקות. בהשוואה למנועי סרוו קונבנציונליים, מנועי צעד מציעים לא רק דיוק ויציבות מיקום גבוהים יותר, אלא גם עלות נמוכה יותר ובקרה פשוטה יותר. זה מאפשר לרובוט ריתוך זה להשיג תוצאות יוצאות דופן בשיפור הפרודוקטיביות ובהפחתת עלויות הייצור.

四、מסקנה

מנועי צעד נמצאים בשימוש נרחב ברובוטים תעשייתיים בשל בקרה מדויקת, שיטות בקרה פשוטות, אמינות גבוהה ויציבות. על ידי שליטה מדויקת בזווית הסיבוב ובמהירות של מנוע הצעד, ניתן להשיג בקרה מדויקת ביותר על האפקטור הסופי, המפרקים ופלטפורמת התנועה של רובוטים תעשייתיים, ולשפר את יעילות העבודה ואיכות המוצר של רובוטים תעשייתיים. עם הגעת עידן התעשייה 4.0 והפיתוח המתמשך של ייצור חכם, ליישום מנועי צעד ברובוטים תעשייתיים יהיה עתיד רחב יותר.