Endüstriyel robot kontrol kabini, operatörden veya otomasyon sisteminden komut almaktan ve robotun hareketini ve işini kontrol etmekten sorumlu olan bir endüstriyel robot sisteminin temel bileşenidir. Kontrol dolabının tasarımı ve üretimi, robotun performansı, istikrarı ve güvenilirliği için kritik öneme sahiptir. Bu yazıda, endüstriyel robot kontrol kabininin bileşimini hem donanım hem de yazılım da dahil olmak üzere ayrıntılı olarak tanıtacağız.
I. Donanım kompozisyonu
Güç modülü
Güç kaynağı modülü, giriş AC gücünün robotun gerektirdiği DC gücüne dönüştürülmesinden sorumlu olan kontrol kabininin enerji besleme kısmıdır. Güç kaynağı modülü genellikle doğrultucuları, filtreleri, voltaj regülatörlerini ve koruma devrelerini içerir. Doğrultucu, AC gücünü titreşen DC gücüne dönüştürür, filtre titreşen DC gücündeki dalgalanmayı ortadan kaldırır, voltaj regülatörü çıkış voltajının stabilitesini sağlar ve koruma devresi, bir anormallik durumunda güç kaynağı modülünü korur.
Denetleyici
Denetleyici, operatörden veya otomasyon sisteminden komut almaktan, robotun yörüngesini ve hızını hesaplamaktan ve robotun çeşitli eklem ve aktüatörlerini kontrol etmekten sorumlu olan kontrol kabininin temel bileşenidir. Denetleyici genellikle ana denetleyiciyi, hareket denetleyicisini ve G/Ç arayüzünü içerir. Ana denetleyici, üst düzey komutların işlenmesinden ve çeşitli alt sistemlerin çalışmalarını koordine etmekten sorumludur, hareket denetleyicisi robotun hareket kontrolünü gerçekleştirmekten sorumludur ve G/Ç arayüzü harici cihazlarla iletişim kurmaktan sorumludur.
Sürücü
Sürücü, denetleyicinin komutlarını robotun çeşitli eklemlerinin ve aktüatörlerinin itici kuvvetine dönüştürmekten sorumlu olan kontrol dolabının güç çıkışı parçasıdır. Sürücüler genellikle servo sürücüler, step sürücüler ve DC sürücüleri içerir. Servo sürücüleri yüksek hassasiyet, yüksek tepki hızı ve yüksek stabilite ile karakterizedir ve yüksek hassasiyetli ve yüksek hızlı robot uygulamaları için uygundur; Step sürücüleri basit yapı, düşük maliyet ve kolay kontrol ile karakterizedir ve düşük hızlı ve düşük hassasiyetli robot uygulamaları için uygundur; DC sürücüleri yüksek tork, yüksek verimlilik ve yüksek güvenilirlik ile karakterizedir ve ağır hizmet tipi ve büyük ölçekli robotik uygulamalar için uygundur.
Sensörler
Sensörler, robotun hareket durumunu, konumunu, hızını, torkunu ve diğer bilgileri tespit etmekten ve bu bilgileri denetleyiciye geri beslemekten sorumlu olan kontrol dolabının algılama kısmıdır. Sensörler genellikle kodlayıcılar, tork sensörleri, dokunsal sensörler, görüş sensörleri, vb. Kodlayıcılar robot eklemlerinin açısını ve hızını tespit etmek için kullanılır, robot eklemlerinin torkunu tespit etmek için tork sensörleri kullanılır, robot ve nesne arasındaki temas durumunu tespit etmek için kullanılır ve görsel sensörler robot çalışma ortamının görsel bilgilerini elde etmek için kullanılır.
İletişim modülü
İletişim modülü, kontrol dolabının içinden harici cihazlara veya harici cihazlardan kontrol dolabının içindeki bilgi iletmekten sorumlu olan kontrol kabininin bilgi iletim kısmıdır. İletişim modülü genellikle Ethernet modülü, seri iletişim modülü, kablosuz iletişim modülü vb. Ethernet modülü, kontrol kabini ve endüstriyel ethernet arasındaki bağlantıyı gerçekleştirmek için kullanılır, seri iletişim modülü kontrol dolabı ve seri cihazlar arasındaki bağlantıyı gerçekleştirmek için kullanılır ve kablosuz iletişim modülü kontrol kabini ve kablosuz cihazlar arasındaki bağlantıyı gerçekleştirmek için kullanılır.
İnsan makinesi arayüzü
HMI, operatörün komutlarını kontrol kabinine girmekten ve kontrol kabininin durum bilgilerini operatöre görüntülemekten sorumlu olan kontrol kabininin çalışma parçasıdır. HMI genellikle bir dokunmatik ekran, klavye, fare, gösterge ışıkları, ekran vb. Dokunmatik ekran ve klavye operatörün komutlarını girmek için kullanılır, fare hassas çalışmayı gerçekleştirmek için kullanılır, gösterge ışığı kontrol dolabının çalışma durumunu göstermek için kullanılır ve ekran kontrol kabininin ayrıntılı bilgilerini göstermek için kullanılır.
Güvenlik modülü
Güvenlik modülü, anormal veya tehlikeli durumlarda robotun korunmasından ve endişelenmesinden sorumlu olan kontrol kabininin koruyucu kısmıdır. Güvenlik modülü genellikle bir acil durum durdurma düğmesi, bir güvenlik kapı anahtarı, bir güvenlik ışık perdesi vb. Acil durum durdurma düğmesi, bir anormallik meydana geldiğinde robotun hareketini derhal durdurmak için kullanılır, robotun güvenlik alanının izinsiz olup olmadığını tespit etmek için güvenlik kapısı anahtarı kullanılır ve güvenlik ışığı perdesi, robotun çalışma alanında herhangi bir kişi veya nesne olup olmadığını tespit etmek için kullanılır.
İi. Yazılım Kompozisyonu
İşletim sistemi
İşletim sistemi, kontrol dolabının donanım kaynaklarını yönetmekten ve yazılım işlemi için bir ortam sağlamaktan sorumlu olan kontrol kabini yazılımının temelidir. Ortak işletim sistemleri arasında gerçek zamanlı işletim sistemi (RTO'lar), gömülü işletim sistemleri (Linux, VXWorks, vb.) Ve genel amaçlı işletim sistemlerini (Windows, MacOS vb. Gibi) bulunur.
Robot Programlama Dilleri
Bir robot programlama dili, anlaşılması ve yazılması kolay, hata ayıklanması ve bakımı kolay olan robot kontrol programları yazmak için kullanılan bir programlama dilidir. Yaygın robot programlama dilleri arasında c/c ++, python, java vb.
Robot Kinematik ve Dinamik Kütüphanesi
Robot kinematik ve dinamik kütüphaneleri, ileri kinematik, ters kinematik, dinamik modelleme vb. Bu kütüphaneler robot kontrol programlarının yazılmasını basitleştirebilir ve programların güvenilirliğini ve istikrarını artırabilir.
Robot Kontrol Algoritmaları
Robot kontrol algoritmaları, PID kontrolü, uyarlanabilir kontrol, bulanık kontrol vb. Bu algoritmalar, kesin ve kararlı kontrol gerçekleştirmek için robotun gerçek hareket durumuna ve çalışma ortamına göre kontrol parametrelerini otomatik olarak ayarlayabilir.
Robot İletişim Protokolü
Robot iletişim protokolleri, kontrol kabini ile Modbus, Profibus, Ethercat vb. Bu protokoller güvenilirliği ve gerçek zamanlı iletişimi sağlayabilir ve robot sisteminin uyumluluğunu ve genişletilebilirliğini artırabilir.