W dzisiejszej produkcji przemysłowej roboty przemysłowe są wszędzie, zastępując ludzi w wielu ciężkich, powtarzalnych lub w inny sposób przyziemnych procesów. Patrząc wstecz na rozwój robotów przemysłowych, ramię robota można uznać za najwcześniejszą formę robota przemysłowego. Naśladuje pewne funkcje ludzkiej dłoni i ramienia, wykonując zautomatyzowane zadania, takie jak chwytanie, przesuwanie przedmiotów czy obsługa narzędzi według ustalonych programów. Obecnie przemysłowe ramiona robotyczne stały się istotną częścią nowoczesnych systemów produkcyjnych.
Z czego składa się ramię robota?
Typowe typy ramion robotycznych obejmują Scara, wieloosiowe ramiona robotyczne i roboty współpracujące, szeroko stosowane w różnych aspektach życia i pracy. Składają się głównie z korpusu robota, szafy sterowniczej i panelu uczącego. Projekt i produkcja szafy sterowniczej mają kluczowe znaczenie dla wydajności, stabilności i niezawodności robota. Szafa sterownicza zawiera zarówno komponenty sprzętowe, jak i oprogramowanie. Część sprzętowa obejmuje moduły mocy, sterowniki, sterowniki, czujniki, moduły komunikacyjne, interfejsy człowiek-maszyna, moduły bezpieczeństwa i inne.
Kontroler
Sterownik jest głównym elementem szafy sterowniczej. Odpowiada za otrzymywanie instrukcji od operatora lub zautomatyzowanego systemu, obliczanie trajektorii i prędkości ruchu robota oraz sterowanie przegubami i siłownikami robota. Kontrolery zazwyczaj obejmują komputery przemysłowe, kontrolery ruchu i interfejsy we/wy. Zapewnienie „szybkości, precyzji i stabilności” ramienia robota jest krytycznym kryterium oceny wydajności dla kontrolerów.
Kontroler przemysłowy APQ z serii AK5 w stylu magazynowym ma znaczące zalety i funkcje w praktycznym zastosowaniu ramion robotycznych.
Cechy komputera przemysłowego AK:
- Procesor o wysokiej wydajności: AK5 wykorzystuje procesor N97, zapewniający potężne możliwości przetwarzania danych i efektywną prędkość obliczeń, spełniając złożone wymagania kontrolne ramion robotycznych.
- Kompaktowa konstrukcja: Niewielki rozmiar i konstrukcja bez wentylatora oszczędzają przestrzeń instalacyjną, redukują hałas podczas pracy i poprawiają ogólną niezawodność sprzętu.
- Silna zdolność adaptacji do środowiska: Odporność komputera przemysłowego AK5 na wysokie i niskie temperatury pozwala mu stabilnie pracować w trudnych warunkach przemysłowych, spełniając wymagania ramion robotycznych w różnych scenariuszach pracy.
- Bezpieczeństwo i ochrona danych: Wyposażony w superkondensatory i zabezpieczenie dysku twardego przed włączeniem, zapewnia skuteczną ochronę ważnych danych podczas nagłej przerwy w zasilaniu, zapobiegając utracie lub uszkodzeniu danych.
- Silne możliwości komunikacyjne: Obsługuje magistralę EtherCAT, zapewniając szybką, zsynchronizowaną transmisję danych, aby zapewnić precyzyjną koordynację i reakcję w czasie rzeczywistym pomiędzy komponentami ramienia robota.
Zastosowanie serii AK5
APQ wykorzystuje AK5 jako podstawową jednostkę sterującą, aby zapewnić klientom kompletne rozwiązanie aplikacyjne:
- Seria AK5 — platforma Alder Lake-N
- Obsługuje procesory mobilne Intel® Alder Lake-N
- Jedno gniazdo DDR4 SO-DIMM obsługuje do 16 GB
- Trójdrożne wyjście HDMI, DP, VGA
- 2/4 Interfejsy sieciowe Intel® i350 Gigabit z funkcjonalnością POE
- Rozszerzenie czterech źródeł światła
- Rozszerzenie o 8 izolowanych optycznie wejść cyfrowych i 8 izolowanych optycznie wyjść cyfrowych
- Rozszerzenie PCIe x4
- Obsługuje rozbudowę bezprzewodową WiFi/4G
- Wbudowane złącze USB 2.0 typu A ułatwiające instalację kluczy sprzętowych
01. Integracja systemu sterowania ramieniem robota:
- Główna jednostka sterująca: Komputer przemysłowy AK5 pełni funkcję centrum sterowania ramienia robota, odpowiedzialnego za odbieranie instrukcji z komputera głównego lub interfejsu oraz przetwarzanie danych zwrotnych z czujnika w czasie rzeczywistym w celu uzyskania precyzyjnej kontroli ramienia robota.
- Algorytm sterowania ruchem: Wbudowane lub zewnętrzne algorytmy sterowania ruchem kontrolują trajektorię ruchu ramienia robota i dokładność ruchu w oparciu o ustawione parametry ścieżki i prędkości.
- Integracja czujnika: Za pośrednictwem magistrali EtherCAT lub innych interfejsów zintegrowane są różne czujniki (takie jak czujniki położenia, czujniki siły, czujniki wizualne itp.) w celu monitorowania i przekazywania informacji zwrotnych o stanie ramienia robota w czasie rzeczywistym.
02. Przetwarzanie i przesyłanie danych
- Efektywne przetwarzanie danych: Wykorzystując potężną wydajność procesora N97, dane z czujników są szybko przetwarzane i analizowane, wydobywając informacje przydatne do sterowania ramieniem robota.
- Transmisja danych w czasie rzeczywistym: Wymiana danych w czasie rzeczywistym pomiędzy komponentami ramienia robota odbywa się za pośrednictwem magistrali EtherCAT, przy prędkościach jitter sięgających 20-50 μS, co zapewnia dokładną transmisję i wykonanie instrukcji sterujących.
03. Zapewnienie bezpieczeństwa i niezawodności
- Ochrona danych: Superkondensator i zabezpieczenie dysku twardego przed włączeniem zapewniają bezpieczeństwo i integralność danych podczas przerw w zasilaniu systemu.
- Możliwość dostosowania do środowiska: Odporność na wysokie i niskie temperatury oraz konstrukcja bez wentylatora zwiększają stabilność i niezawodność komputera przemysłowego w trudnych warunkach.
- Diagnostyka usterek i wczesne ostrzeganie: Zintegrowane systemy diagnostyki usterek i wczesnego ostrzegania monitorują stan operacyjny komputera przemysłowego i ramienia robota w czasie rzeczywistym, szybko wykrywając i rozwiązując potencjalne problemy.
04. Indywidualny rozwój i integracja
W oparciu o strukturę i potrzeby sterowania ramienia robota, dostarczane są odpowiednie interfejsy i moduły rozszerzeń, aby zapewnić bezproblemową integrację z czujnikami, siłownikami i innym sprzętem.
Kontroler przemysłowy APQ w stylu magazynowym serii AK5, dzięki wysokiej wydajności, kompaktowej konstrukcji, dużym możliwościom adaptacji do środowiska, bezpieczeństwu i ochronie danych oraz potężnym możliwościom komunikacyjnym, wykazuje znaczące zalety w szafach sterowniczych ramion robotycznych i innych zastosowaniach. Zapewniając stabilne, wydajne i elastyczne wsparcie techniczne, zapewnia „szybkość, precyzję i stabilność” ramienia robota w zautomatyzowanych operacjach, oferując silne wsparcie w zakresie optymalizacji i modernizacji systemów sterowania ramieniem robotycznym.
Czas publikacji: 12 sierpnia 2024 r