Motoare pas cu pas în roboți industriali

Roboții industriali au devenit o parte importantă a liniei de producție industriale moderne.

Odată cu apariția erei Industriei 4.0, roboții industriali au devenit o parte importantă a liniei de producție industrială moderne. Fiind dispozitivul principal de acționare al roboților industriali, dezvoltarea tehnologiei motoarelor afectează direct performanța și eficiența roboților industriali. Motoarele pas cu pas, ca tip de motor care poate controla cu precizie poziția și viteza, joacă un rol crucial în roboții industriali. În această lucrare, vom porni de la definiția și caracteristicile motoarelor pas cu pas, vom discuta în detaliu aplicarea lor în roboții industriali și le vom analiza cu exemple relevante, pentru a oferi o referință pentru dezvoltarea tehnologiei roboților industriali.

Definiția și caracteristicile motorului pas cu pas

Motorul pas cu pas este un tip de motor care transformă semnalul electric pulsat într-o deplasare unghiulară sau o deplasare liniară. Se bazează pe principiul electromagnetului de bază și, prin controlul frecvenței și numărului de semnale pulsate, realizează un control precis al unghiului de rotație și al vitezei motorului. Motorul pas cu pas are următoarele caracteristici:

Control precis:Motorul pas cu pas poate realiza un control precis al poziției prin controlul precis al impulsurilor, iar precizia de poziționare poate ajunge la 0,001°.

Mod de control simplu:Controlul motorului pas cu pas este relativ simplu, este nevoie doar de controlul frecvenței și direcției semnalului impulsului pentru a realiza controlul mișcării, nefiind nevoie de ajustări complexe de feedback.

Fiabilitate și stabilitate ridicate:Motoarele pas cu pas au fiabilitate și stabilitate ridicate și pot funcționa mult timp fără a se deteriora sau defecta ușor. Comparativ cu alte tipuri de motoare, motoarele pas cu pas nu au perii, comutatoare și alte piese de uzură, astfel încât durata de viață este mai lungă, iar costurile de întreținere și reparații sunt mai mici.

Caracteristici de turație redusă și cuplu ridicat:Motoarele pas cu pas au o capacitate de cuplu ridicată la viteze mici, ceea ce le permite să fie utilizate în scenarii care necesită un cuplu ridicat.

Consum redus de energie:Motoarele pas cu pas consumă de obicei energie doar atunci când sunt necesare pentru mișcare și nu consumă aproape deloc energie atunci când mențin poziția, deci au un consum redus de energie.

Aplicarea motoarelor pas cu pas în roboții industriali

Poziționare precisă și control al mișcării

Roboții industriali trebuie să controleze cu precizie poziția și atitudinea efectorului lor final pentru a îndeplini o varietate de sarcini complexe. Motoarele pas cu pas pot realiza poziționarea și controlul mișcării de înaltă precizie a efectorului final al roboților industriali prin controlul precis al impulsurilor. De exemplu, în timpul asamblării, motoarele pas cu pas pot controla cu precizie mișcarea brațelor și degetelor robotului pentru a se asigura că piesele sunt plasate corect în locațiile desemnate. Acest control precis îmbunătățește eficiența robotului industrial și calitatea produsului.

Controlul articulațiilor robotizate

Articulațiile roboților industriali sunt adesea acționate de mai multe motoare pentru a realiza traiectorii de mișcare complexe. Motoarele pas cu pas sunt o opțiune pentru motoarele de acționare a articulațiilor, iar precizia lor ridicată și metodele simple de control facilitează realizarea controlului articulațiilor. Prin controlul unghiului de rotație și al vitezei motoarelor pas cu pas, mișcările articulațiilor roboților industriali pot fi controlate cu precizie pentru a realiza o varietate de mișcări și posturi complexe.

Controlul efectorului final

Efectorul final este instrumentul direct cu care roboții industriali îndeplinesc sarcini, cum ar fi cleștele de prindere, pistoletul de sudură etc. Motoarele pas cu pas pot fi utilizate pentru a acționa mișcarea efectorului final pentru a realiza operațiuni precise de prindere, eliberare, sudare și alte operațiuni. Datorită fiabilității și stabilității ridicate a motoarelor pas cu pas, acestea pot asigura stabilitatea și fiabilitatea efectorului final în timpul funcționării pe termen lung.

Controlul platformei de mișcare

În sistemul robotic industrial, platforma de mișcare este utilizată pentru a transporta corpul robotului și efectorul final pentru a realiza mișcarea și poziționarea generală. Motoarele pas cu pas pot fi utilizate pentru a acționa mișcarea platformei de mișcare pentru a realiza poziționarea și mișcarea generală de înaltă precizie a robotului. Prin controlul traiectoriei și vitezei motoarelor pas cu pas, se poate asigura stabilitatea și precizia robotului.

Cazuri practice de aplicare

Luând ca exemplu robotul de sudură al unui producător de automobile, acesta adoptă motoare pas cu pas ca motoare de acționare a articulațiilor. Prin controlul precis al unghiului de rotație și al vitezei motorului pas cu pas, robotul este capabil să miște cu precizie pistoletul de sudură în poziția specificată și să efectueze operațiuni de sudare precise. Comparativ cu servomotoarele convenționale, motoarele pas cu pas nu numai că oferă o precizie de poziționare și o stabilitate mai mare, dar și costuri mai mici și un control mai simplu. Acest lucru face ca acest robot de sudură să obțină rezultate remarcabile în îmbunătățirea productivității și reducerea costurilor de producție.

四、Concluzie

Motoarele pas cu pas sunt utilizate pe scară largă în roboții industriali datorită controlului lor precis, metodelor simple de control, fiabilității ridicate și stabilității. Prin controlul precis al unghiului de rotație și al vitezei motorului pas cu pas, se poate realiza un control de înaltă precizie al efectorului final, articulațiilor și platformei de mișcare a roboților industriali și se poate îmbunătăți eficiența de lucru și calitatea produselor roboților industriali. Odată cu sosirea erei Industriei 4.0 și dezvoltarea continuă a fabricației inteligente, aplicarea motoarelor pas cu pas în roboții industriali va avea un viitor mai larg.