ส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ได้แก่ ชิ้นส่วนอเนกประสงค์และแบบโมดูลาร์ที่ประกอบกันเป็นระบบขับเคลื่อน ระบบควบคุม และระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของหุ่นยนต์เครื่องจักรกลอุตสาหกรรมประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ ตัวลดเกียร์ มอเตอร์เซอร์โว AC/DC ประสิทธิภาพสูงและตัวขับ และตัวควบคุมหุ่นยนต์ประสิทธิภาพสูง
1. ตัวลดขนาด
ตัวลดเกียร์เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้และแม่นยำของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้วตัวลดเกียร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในฐาน แขน ไหล่ หรือข้อต่อของหุ่นยนต์มีอยู่สองประเภทหลัก ได้แก่ ตัวลดเกียร์แบบฮาร์มอนิกและตัวลดเกียร์แบบ RV
ระบบขับเคลื่อนแบบฮาร์มอนิกถูกคิดค้นโดยนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ซี. วอลต์-มัสเซอร์ ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 ตัวลดเกียร์แบบฮาร์มอนิกประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานสามส่วน ได้แก่ ตัวสร้างคลื่น เฟืองยืดหยุ่น และเฟืองแข็ง ตัวสร้างคลื่นช่วยให้เฟืองยืดหยุ่นเกิดการเสียรูปทรงแบบยืดหยุ่นได้อย่างควบคุม และเฟืองยืดหยุ่นจะขบกับเฟืองแข็งเพื่อส่งกำลังและการเคลื่อนที่ อัตราทดความเร็วในการส่งกำลังแบบขั้นเดียวสามารถอยู่ในช่วง 70 ถึง 1000 และตัวลดเกียร์สามารถกลับทิศทางได้โดยไม่ต้องมีช่องว่างด้านข้างโดยใช้ประโยชน์จากการเสียรูปทรงของเฟืองยืดหยุ่น เมื่อเทียบกับตัวลดเกียร์ธรรมดาที่มีแรงบิดเอาต์พุตเท่ากัน ตัวลดเกียร์แบบฮาร์มอนิกจะมีปริมาตรลดลง 2/3 และน้ำหนักลดลง 1/2 เนื่องจากต้องรับภาระสลับขนาดใหญ่ เฟืองยืดหยุ่นจึงมีความต้องการสูงในด้านความแข็งแรงต่อความล้าของวัสดุ การแปรรูป และการอบชุบความร้อน และมีกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ดังนั้นประสิทธิภาพของเฟืองยืดหยุ่นจึงเป็นกุญแจสำคัญสำหรับตัวลดเกียร์แบบฮาร์มอนิกคุณภาพสูง
2. ตัวควบคุม
แพลตฟอร์มควบคุมหลายแกนแบ่งออกเป็นหลักๆ คือ การ์ดควบคุมการเคลื่อนที่ที่มีโปรเซสเซอร์ฝังตัว (DSP, POWERPC) เป็นแกนหลัก และระบบ PLC ที่มีเครื่องควบคุมอุตสาหกรรมและระบบเรียลไทม์เป็นแกนหลัก แม้ว่าผู้ผลิตในประเทศจีนจะพัฒนาการ์ดควบคุมการเคลื่อนที่ขึ้นมาแล้ว แต่ก็ยังไม่ค่อยมีการนำไปใช้งานมากนักหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบสั่งทำพิเศษผลิตโดยบริษัท Jiangyin Tongli Industrial Co., Ltd. ซึ่งเป็นองค์กรการผลิตที่ทันสมัย เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา การออกแบบ การผลิต การขาย และบริการอุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับการจัดเก็บและขนถ่ายสินค้า
3. มอเตอร์เซอร์โวและตัวขับ
แบรนด์มอเตอร์เซอร์โวและไดรเวอร์จากยุโรปส่วนใหญ่ ได้แก่ Lenz, Lust และ Bosch Rexroth เป็นต้น มอเตอร์และไดรเวอร์เซอร์โวเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการรับภาระเกินพิกัดและการตอบสนองแบบไดนามิกที่ดีเยี่ยม มีความยืดหยุ่นสูง และมีอินเทอร์เฟซบัส แต่มีราคาสูงมาก ส่วนแบรนด์จากญี่ปุ่นส่วนใหญ่ ได้แก่ Yaskawa, Panasonic และ Mitsubishi เป็นต้น ซึ่งมีราคาค่อนข้างถูก แต่มีประสิทธิภาพในการตอบสนองแบบไดนามิกและความยืดหยุ่นต่ำ และส่วนใหญ่มีเพียงโหมดควบคุมแบบอนาล็อกและแบบพัลส์เท่านั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการวิจัยพื้นฐานและการพัฒนาอุตสาหกรรมมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร AC กำลังสูงและไดรเวอร์ในประเทศจีน และหลายสถาบันสามารถผลิตมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร AC และไดรเวอร์ได้แล้ว แต่ประสิทธิภาพแบบไดนามิก ความยืดหยุ่น และความน่าเชื่อถือจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบโดยการใช้งานในโครงการต่างๆ
วันที่เผยแพร่: 19 พฤษภาคม 2022