V dnešní průmyslové výrobě jsou průmysloví roboti všude a nahrazují lidi v mnoha těžkých, opakujících se nebo jinak všedních procesech. Při pohledu zpět na vývoj průmyslových robotů lze robotické rameno považovat za nejstarší formu průmyslového robota. Napodobuje určité funkce lidské ruky a paže a provádí automatizované úkoly, jako je uchopení, přesun předmětů nebo ovládání nástrojů podle pevných programů. Dnes se průmyslová robotická ramena stala nezbytnou součástí moderních výrobních systémů.
Z čeho se skládá robotické rameno?
Mezi běžné typy robotických ramen patří Scara, víceosá robotická ramena a kolaborativní roboti, široce používaní v různých aspektech života a práce. Skládají se hlavně z těla robota, rozvaděče a výukového panelu. Návrh a výroba rozvaděče jsou klíčové pro výkon, stabilitu a spolehlivost robota. Rozvaděč obsahuje hardwarové i softwarové komponenty. Hardwarová část zahrnuje napájecí moduly, řídicí jednotky, ovladače, senzory, komunikační moduly, rozhraní člověk-stroj, bezpečnostní moduly a další.
Kontrolor
Řídicí jednotka je klíčovou součástí rozvaděče. Je zodpovědná za příjem pokynů od operátora nebo automatizovaného systému, výpočet trajektorie a rychlosti pohybu robota a řízení kloubů a aktuátorů robota. Řídicí jednotky obvykle zahrnují průmyslové počítače, regulátory pohybu a I/O rozhraní. Zajištění „rychlosti, přesnosti a stability“ robotického ramene je kritickým kritériem pro hodnocení výkonu řídicích jednotek.
Průmyslový kontrolér APQ v zásobníkovém provedení řady AK5 má významné výhody a vlastnosti v praktickém využití robotických ramen.
Vlastnosti průmyslového počítače AK:
- Vysoce výkonný procesorAK5 využívá procesor N97, který zajišťuje výkonné možnosti zpracování dat a efektivní výpočetní rychlost, a splňuje tak komplexní požadavky na řízení robotických ramen.
- Kompaktní designMalé rozměry a bezventilátorová konstrukce šetří instalační prostor, snižují provozní hluk a zlepšují celkovou spolehlivost zařízení.
- Silná přizpůsobivost prostředíOdolnost průmyslového počítače AK5 vůči vysokým i nízkým teplotám mu umožňuje stabilní provoz v náročných průmyslových prostředích a splňuje požadavky robotických ramen v různých pracovních scénářích.
- Zabezpečení a ochrana datJe vybaven superkondenzátory a ochranou pevného disku při zapnutí, což zajišťuje účinnou ochranu důležitých dat při náhlém výpadku napájení a zabraňuje jejich ztrátě nebo poškození.
- Silné komunikační schopnostiPodporuje sběrnici EtherCAT a dosahuje vysokorychlostního a synchronizovaného přenosu dat, čímž zajišťuje přesnou koordinaci a odezvu v reálném čase mezi komponentami robotického ramene.
Použití řady AK5
Společnost APQ používá AK5 jako hlavní řídicí jednotku, aby zákazníkům poskytla kompletní aplikační řešení:
- Řada AK5 – platforma Alder Lake-N
- Podporuje mobilní procesory řady Intel® Alder Lake-N
- Jeden slot DDR4 SO-DIMM, podporuje až 16 GB
- Výstup pro třícestný displej HDMI, DP, VGA
- 2/4 gigabitová síťová rozhraní Intel® i350 s funkcí POE
- Rozšíření čtyř světelných zdrojů
- Rozšíření o 8 opticky izolovaných digitálních vstupů a 8 opticky izolovaných digitálních výstupů
- Rozšíření PCIe x4
- Podporuje bezdrátové rozšíření WiFi/4G
- Vestavěný port USB 2.0 typu A pro snadnou instalaci hardwarových klíčů
01. Integrace systému řízení robotického ramene:
- Řídicí jednotka jádraPrůmyslový počítač AK5 slouží jako řídicí centrum robotického ramene a je zodpovědný za příjem instrukcí z hostitelského počítače nebo rozhraní a zpracování dat zpětné vazby ze senzorů v reálném čase za účelem dosažení přesného ovládání robotického ramene.
- Algoritmus řízení pohybuVestavěné nebo externí algoritmy řízení pohybu řídí trajektorii pohybu robotického ramene a jeho přesnost na základě přednastavených parametrů dráhy a rychlosti.
- Integrace senzorůProstřednictvím sběrnice EtherCAT nebo jiných rozhraní jsou integrovány různé senzory (například senzory polohy, senzory síly, vizuální senzory atd.), které monitorují stav robotického ramene a poskytují zpětnou vazbu v reálném čase.
02. Zpracování a přenos dat
- Efektivní zpracování datDíky vysokému výkonu procesoru N97 jsou data ze senzorů zpracovávána a analyzována rychle, čímž se získávají užitečné informace pro ovládání robotického ramene.
- Přenos dat v reálném časeVýměna dat v reálném čase mezi komponentami robotického ramene je zajištěna prostřednictvím sběrnice EtherCAT s rychlostí jitteru dosahující 20–50 μS, což zajišťuje přesný přenos a provádění řídicích instrukcí.
03. Zajištění bezpečnosti a spolehlivosti
- Ochrana osobních údajůSuperkondenzátor a ochrana pevného disku proti zapnutí zajišťují bezpečnost a integritu dat během výpadků napájení systému.
- Adaptabilita na životní prostředíOdolnost vůči vysokým a nízkým teplotám a bezventilátorová konstrukce zvyšují stabilitu a spolehlivost průmyslového počítače v náročných podmínkách.
- Diagnostika poruch a včasné varováníIntegrované systémy diagnostiky poruch a včasného varování monitorují provozní stav průmyslového počítače a robotického ramene v reálném čase a včas detekují a řeší potenciální problémy.
04. Vývoj a integrace na míru
Na základě struktury a potřeb řízení robotického ramene jsou k dispozici vhodná rozhraní a rozšiřující moduly pro dosažení bezproblémové integrace se senzory, akčními členy a dalším zařízením.
Průmyslový kontrolér APQ řady AK5 v zásobníkovém provedení se svým vysokým výkonem, kompaktním designem, silnou přizpůsobivostí prostředí, zabezpečením a ochranou dat a výkonnými komunikačními možnostmi vykazuje významné výhody v řídicích skříních robotických ramen a dalších aplikacích. Poskytováním stabilní, efektivní a flexibilní technické podpory zajišťuje „rychlost, přesnost a stabilitu“ robotického ramene v automatizovaných operacích a nabízí silnou podporu pro optimalizaci a modernizaci řídicích systémů robotických ramen.
Čas zveřejnění: 12. srpna 2024