We współczesnym przemyśle produkcyjnym roboty przemysłowe są wszechobecne, zastępując ludzi w wielu ciężkich, powtarzalnych lub w inny sposób monotonnych procesach. Patrząc wstecz na rozwój robotów przemysłowych, ramię robota można uznać za najwcześniejszą formę robota przemysłowego. Naśladuje ono pewne funkcje ludzkiej dłoni i ramienia, wykonując zautomatyzowane zadania, takie jak chwytanie, przenoszenie przedmiotów czy obsługa narzędzi zgodnie z ustalonymi programami. Obecnie ramiona robotów przemysłowych stały się niezbędnym elementem nowoczesnych systemów produkcyjnych.
Z czego składa się ramię robota?
Do popularnych typów ramion robotycznych należą ramiona Scara, ramiona wieloosiowe oraz roboty współpracujące, szeroko stosowane w różnych dziedzinach życia i pracy. Składają się one głównie z korpusu robota, szafy sterowniczej i panelu zdalnego nauczania. Projekt i wykonanie szafy sterowniczej mają kluczowe znaczenie dla wydajności, stabilności i niezawodności robota. Szafa sterownicza zawiera zarówno komponenty sprzętowe, jak i programowe. Część sprzętowa obejmuje moduły zasilania, kontrolery, sterowniki, czujniki, moduły komunikacyjne, interfejsy człowiek-maszyna, moduły bezpieczeństwa i wiele innych.
Kontroler
Kontroler jest kluczowym elementem szafy sterowniczej. Odpowiada za odbieranie instrukcji od operatora lub systemu automatycznego, obliczanie trajektorii i prędkości ruchu robota oraz sterowanie jego przegubami i siłownikami. Kontrolery zazwyczaj obejmują komputery przemysłowe, kontrolery ruchu oraz interfejsy wejścia/wyjścia. Zapewnienie „prędkości, precyzji i stabilności” ramienia robota jest kluczowym kryterium oceny wydajności kontrolerów.
Seria przemysłowych sterowników magazynowych AK5 firmy APQ oferuje znaczące zalety i funkcje przydatne w praktycznym zastosowaniu ramion robotycznych.
Cechy komputera przemysłowego AK:
- Procesor o wysokiej wydajności:AK5 wykorzystuje procesor N97, który zapewnia wydajne możliwości przetwarzania danych i dużą szybkość obliczeń, spełniając tym samym złożone wymagania sterujące ramion robotycznych.
- Kompaktowa konstrukcja:Niewielkie rozmiary i konstrukcja bez wentylatora oszczędzają miejsce na instalację, redukują hałas podczas pracy i zwiększają ogólną niezawodność sprzętu.
- Silna zdolność adaptacji do środowiska:Odporność komputera przemysłowego AK5 na wysokie i niskie temperatury umożliwia jego stabilną pracę w trudnych warunkach przemysłowych, spełniając wymagania ramion robotycznych w różnych scenariuszach pracy.
- Bezpieczeństwo i ochrona danych:Wyposażony w superkondensatory i zabezpieczenie włączania dysku twardego, zapewnia skuteczną ochronę ważnych danych w przypadku nagłej awarii zasilania, zapobiegając utracie lub uszkodzeniu danych.
- Silne zdolności komunikacyjne:Obsługuje magistralę EtherCAT, zapewniając szybką, zsynchronizowaną transmisję danych w celu zagwarantowania precyzyjnej koordynacji i reakcji w czasie rzeczywistym pomiędzy komponentami ramienia robota.
Zastosowanie serii AK5
APQ wykorzystuje AK5 jako główną jednostkę sterującą, aby zapewnić klientom kompletne rozwiązanie aplikacyjne:
- Seria AK5 — platforma Alder Lake-N
- Obsługuje mobilne procesory Intel® Alder Lake-N
- Jedno gniazdo DDR4 SO-DIMM, obsługuje do 16 GB
- Wyjście HDMI, DP, VGA z trzema wyjściami do wyświetlania
- 2/4 interfejsów sieciowych Intel® i350 Gigabit z funkcją POE
- Rozszerzenie o cztery źródła światła
- Rozszerzenie o 8 optycznie izolowanych wejść cyfrowych i 8 optycznie izolowanych wyjść cyfrowych
- Rozszerzenie PCIe x4
- Obsługuje rozbudowę bezprzewodową WiFi/4G
- Wbudowany port USB 2.0 typu A umożliwiający łatwą instalację kluczy sprzętowych
01. Integracja systemu sterowania ramieniem robota:
- Jednostka sterująca rdzenia:Przemysłowy komputer AK5 pełni funkcję centrum sterowania ramieniem robota. Jest on odpowiedzialny za odbieranie instrukcji z komputera hosta lub interfejsu i przetwarzanie danych zwrotnych z czujników w czasie rzeczywistym, co pozwala na precyzyjną kontrolę ramienia robota.
- Algorytm sterowania ruchem:Wbudowane lub zewnętrzne algorytmy sterowania ruchem kontrolują trajektorię ruchu ramienia robota i dokładność ruchu na podstawie wstępnie ustawionych parametrów ścieżki i prędkości.
- Integracja czujników:Za pośrednictwem magistrali EtherCAT lub innych interfejsów integrowane są różne czujniki (takie jak czujniki położenia, czujniki siły, czujniki wizualne itp.), które monitorują stan ramienia robota i przekazują informacje zwrotne na jego temat w czasie rzeczywistym.
02. Przetwarzanie i przesyłanie danych
- Efektywne przetwarzanie danychWykorzystując wydajną moc procesora N97, dane z czujników są szybko przetwarzane i analizowane, co pozwala na wyodrębnienie przydatnych informacji do sterowania ramieniem robota.
- Transmisja danych w czasie rzeczywistym:Wymiana danych w czasie rzeczywistym między komponentami ramienia robota odbywa się za pośrednictwem magistrali EtherCAT, a prędkość drgań wynosi 20–50 μS, co gwarantuje dokładną transmisję i wykonywanie instrukcji sterujących.
03. Zapewnienie bezpieczeństwa i niezawodności
- Ochrona danych:Superkondensator i zabezpieczenie włączania dysku twardego zapewniają bezpieczeństwo i integralność danych podczas przerw w dostawie prądu w systemie.
- Adaptacja środowiskowa:Odporność na wysokie i niskie temperatury oraz konstrukcja bez wentylatora zwiększają stabilność i niezawodność komputera przemysłowego w trudnych warunkach.
- Diagnostyka usterek i wczesne ostrzeganieZintegrowane systemy diagnostyki błędów i wczesnego ostrzegania monitorują stan operacyjny komputera przemysłowego i ramienia robota w czasie rzeczywistym, szybko wykrywając i rozwiązując potencjalne problemy.
04. Dostosowane rozwiązania i integracja
Na podstawie potrzeb strukturalnych i kontrolnych ramienia robota, zapewniono odpowiednie interfejsy i moduły rozszerzeń, które umożliwiają bezproblemową integrację z czujnikami, siłownikami i innym sprzętem.
Seria przemysłowych kontrolerów AK5 firmy APQ, o konstrukcji magazynowej, charakteryzujących się wysoką wydajnością, kompaktową konstrukcją, wysoką adaptowalnością do warunków środowiskowych, bezpieczeństwem i ochroną danych oraz rozbudowanymi możliwościami komunikacyjnymi, wykazuje znaczące zalety w szafach sterowniczych ramion robotycznych i innych aplikacjach. Zapewniając stabilne, wydajne i elastyczne wsparcie techniczne, kontroler ten gwarantuje „szybkość, precyzję i stabilność” ramienia robota w operacjach zautomatyzowanych, oferując silne wsparcie w optymalizacji i modernizacji systemów sterowania ramieniem robota.
Czas publikacji: 12 sierpnia 2024 r.