Yüksek hızlı toplama ve yer uygulamaları için kapsamlı otomasyon tasarlamak, hareket mühendislerinin karşılaştığı en zorlu görevler arasındadır. Robotik sistemler daha karmaşık hale geldikçe ve üretim oranları arttıkça, sistem tasarımcıları en son teknolojilere ayak uydurmalı veya optimal tasarımdan daha az bir tasarımı belirleme riskini almalıdır. Mevcut en son teknolojiler ve bileşenlerden bazılarını inceleyelim, ayrıca nerede kullandıklarına yakından bakalım.

Robot Arms Takım Kompakt Tasarımlar

Endüstriyel robot kolları genellikle ayakları üzerinde ışık olduğu bilinmemektedir. Aksine, çoğunun ağır silah sonu takımlarını desteklemesi gereken önemli yapılara sahiptir. Sağlam bir tasarımın avantajlarına rağmen, bu robotik kollar hassas uygulamalar için çok ağır ve hantaldır. Nimbler kollarını ışık görevleri için daha uygun hale getirmek için, Igus Inc.'den mühendisler, Almanya'nın Köln'ında çalışan, küçük yüklerin bir perde etrafında dönmesine izin vermek için çok eksenli bir eklem geliştirmeye başladı. Yeni eklem, tutucu kuvvetin gerektiği gibi ayarlanabileceği hassas toplama ve yer uygulamaları için çok uygundur.

Esneklik ve hafif ağırlık, plastik ve kablo kontrollerinden oluşan yeni eklem için temel tasarım parametreleridir. Kısacası, kablolar, koldaki ataleti önleyen, dinamik hareketi kolaylaştıran ve tasarım ayak izini en aza indiren Faulhaber Compact Fırçasız DC servomotorları tarafından kolun omuz ekleminden hareket ettirilir.

Mühendisler tasarımlarının çoğunu insan dirsek eklemine dayandırır, bu nedenle iki DOF - rotasyon ve döner - tek bir eklem halinde birleştirilir. Bir insan koluna benzer şekilde, robot kolunun en zayıf kısmı kemikler (robot kolunun vücut tüpü) veya kaslar (tahrik motoru) değil, gücü aktaran tendonlardır. Burada, yüksek gerilimli kontrol kabloları, 3.000 ila 4.000 N/mm2 gerilme mukavemetine sahip süper güçlü bir UHMW-PE polietilen malzemeden yapılmıştır. Toplama ve yer uygulamaları gibi geleneksel robot kolu işlevlerinin ötesinde, eklem ayrıca özel kamera bağlantı parçaları, sensörler veya hafif yapının gerekli olduğu diğer araçlar için de çok uygundur. Yüksek hassasiyet için her eklemin içine manyetik açı konum sensörü yerleştirilmiştir.

Elektronik olarak işe alınan servootorlar, dinamik kullanım için uygun düşük hareketli bir kütleye sahiptir: 24 VDC çalışma voltajı, mobil uygulamalarda kullanım için çok önemli olan pil gücü için tasarlanırken, 97 MNM motor torku çapa uyumlu gezegensel dişlileri arttırır. kol çalışması. Dahası, bu fırçasız sürücülerin rotor yatağının yanı sıra on binlerce saatlik bir servis ömrü sağlayarak giyme bileşenleri yoktur.

Doğrusal Hareket Sistemi Hızları Laboratuvar Otomasyonu

Geleneksel ambalaj ve montaj operasyonlarının ötesinde, yüksek hızlı laboratuvar otomasyonunda toplama ve yer de çoğalıyor. Her gün milyonlarca bakteri örneğini manipüle etmeyi düşünün ve bugünün biyoteknoloji laboratuvarlarının neyle başa çıkması bekleniyor. Bir kurulumda, gelişmiş bir doğrusal hareket sistemi, saatte 200.000'den fazla numunenin rekor kırma hızlarında hücre dizilerini sabitlemek için rotor adlı bir biyoteknoloji laboratuvar robotunu mümkün kılar. Rotor, Somerset, İngiltere Singer Instruments'tan geliyor ve genetik, genom ve kanser araştırmaları için bir tezgahtop otomasyon sistemi olarak kullanılıyor. Bu robotlardan biri genellikle birkaç farklı laboratuvara hizmet eder, bilim adamları çoğaltma, çiftleşme, yeniden düzenleme ve bakteri ve maya kütüphanelerini yedekleme için kısa zaman aralıklarını ayırırlar.

Gerçek zamanlı bir denetleyici, robotun noktadan noktaya sabitleme hareketlerini koordine eden üç hareket ekseni ve numune taşıyan bir ekseni işler ve ayrıca robot GUI ile arayüz oluşturur. Ayrıca, kontrolör ayrıca tüm G/Ç kanallarını da yönetir.

Denetleyicinin yanı sıra Baldor ayrıca doğrusal bir servo -sürücü ve üç entegre step motor ve tahrik modülleri sağladı. Robot, makinenin genişliği boyunca uzanan doğrusal bir servomotor ekseni boyunca kaynaktan hedef plakalara noktadan noktaya transferler yapar. Bu eksen, sabitleme eylemini kontrol eden iki eksenli bir step motor kafasını destekler. Aslında, kombine XYZ hareketi, örnekleri karmaşık bir sarmal hareket kullanarak karıştırabilir. Ayrı step motor ekseni, pinhead'lerin yükleme mekanizmasını kontrol eder. Pnömatik tutucular ve rotatorlar, operasyonların başında ve sonunda pinhead'lerin toplanması ve bertarafı gibi diğer makine hareketlerini kontrol eder.

Şarkıcı başlangıçta ana enine eksen için pnömatik bir sürücü kullanmayı amaçladı, ancak bu tasarım istenen konumlandırma çözünürlüğünü veya hızını sağlayamadı ve bir laboratuvar ortamı için çok gürültülü oldu. İşte o zaman mühendisler doğrusal motorları düşünmeye başladı. Baldor, doğrusal palette mekanik modifikasyonlarla özel fırçasız doğrusal servo, uzunluğu yerine sadece uçlarında desteklenmesine izin verdi-böylece motorun forceri, Y ve Z eksenlerini taşıyan bir x eksenli portal olarak hareket ediyor. Son olarak, doğrusal motorun mıknatıs tasarımı, düzgün harekete izin vermek için kargaşayı en aza indirir.