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In questa era di automazione industriale , i robot vengono utilizzati per la gestione di vari processi per una produzione precisa e migliore. La scelta del motore ideale per un robot perfetto è sempre un compito difficile durante la progettazione del robot appositamente per le industrie. Selezione corretta di motori elettrici nei robot industriali richiede diversi parametri per tenere conto del controllo del braccio, della posizione, dei movimenti angolari e lineari.

Motori utilizzati nella robotica industriale

Motori utilizzati nella robotica industriale



La selezione del motore è il concetto meno compreso per gli hobbisti di robotica che richiedono strategie e analisi serie e coinvolge la determinazione della velocità, dell'accelerazione e dei requisiti di coppia del robot in base al peso del robot, alle dimensioni della ruota e all'applicazione in cui deve essere implementato. Ci sono molti tipi di motori sono disponibili nel mercato odierno, ma principalmente motori cercapersone minuscoli, servomotori , motori lineari, motori passo-passo e motoriduttori DC vengono utilizzati nei robot industriali in base alla loro area di applicazione.


Una selezione impropria del motore si traduce in un robot per disabili, quindi quale tipo di motore è migliore e adatto a rendere i robot industriali reali, accurati e sufficienti a soddisfare tutte le esigenze dei processi industriali tenendo a mente tutte le specifiche realistiche?



Qui abbiamo raccolto alcune intuizioni di questi motori da professionisti industriali per la scelta del motore corrispondente da selezionare per applicazioni industriali.

Ti invitiamo a seguire le opinioni degli esperti che mirano a fornire i migliori motori per la robotica industriale con DC, stepper, brushless e servomotori disponibili per movimenti del robot precisi, economici e affidabili.

Ch.Sampath Kumar
M.tech in VLSI Design
Scrittore di contenuti tecnici


I motori a corrente continua sono disponibili in un'ampia gamma per il funzionamento continuo, ma richiedono riduzioni di marcia per adattarsi all'applicazione corrispondente. Il motore passo-passo non richiede alcuna riduzione dell'ingranaggio poiché il suo funzionamento a gradini fornisce una bassa velocità per applicazioni specifiche. Infine i servomotori vengono utilizzati per un controllo preciso e accurato che viene implementato nelle operazioni ad anello chiuso. Ma richiede feedback e circuiti di guida aggiuntivi, quindi è costoso rispetto a CC e motore passo-passo. Quindi i servomotori rendono il robot più affidabile grazie al suo movimento preciso.

Viswanath Prathap
M.Tech in ingegneria dell'energia elettrica
Scrittore di contenuti tecnici

vishwanath

Pick and place I robot si trovano tipicamente nelle industrie per raccogliere un oggetto da una posizione o luogo e per posizionarlo in un'altra posizione o luogo. A tal fine, è necessario controllare i movimenti angolari delle articolazioni dei robot, che possono essere ottenuti utilizzando servomotori. Questi servomotori sono controllati utilizzando i dati PWM forniti dal controller robotico per l'attivazione dei giunti dei robot. I servomotori sono in grado di generare una coppia sufficiente per spostare rapidamente un oggetto dalla posizione di arresto. Pertanto, questi vengono utilizzati come ruote nei veicoli robotici militari e industriali. I motori passo-passo possono essere utilizzati anche per il controllo della posizione, ma consumano energia anche nel periodo di riposo solo per bloccare e mantenere la posizione comandata. Quindi, i servomotori sono tipicamente utilizzati nella robotica industriale come sostituto ad alte prestazioni dei motori passo-passo.

S. Naresh Reddy

M.tech in sistema integrato

Guida al progetto

La struttura del robot meccanico deve essere controllata al perfo Duecompito rm. Ci sono tre diverse fasi per controllare il robot come la percezione, l'elaborazione e l'azione. I sensori forniscono al robot le informazioni sulla posizione delle sue articolazioni e del suo attuatore finale, quindi queste informazioni vengono elaborate all'unità di controllo e calcolano il segnale appropriato al motore che si muove meccanicamente. La stragrande maggioranza dei robot utilizza motori elettrici. I motori CC ripetutamente brushless e con spazzole vengono utilizzati nei robot portatili e i motori CA vengono utilizzati nei robot industriali. Questi motori sono preferiti nei sistemi con carichi più leggeri e dove la forma predominante di movimento è rotazionale.

Suresh Megaji

M. Tech nei sistemi di comunicazione wireless

Scrittore di contenuti tecnici

ajay

Se vuoi essere coinvolto nella 'robotica' e nella loro applicazione all ''industria', dovresti conoscere i 'motori' utilizzati nella robotica perché la robotica dipende principalmente dai motori. Fondamentalmente le 'macchine robotiche' sono utilizzate per diverse applicazioni nella produzione. Diversi 'motori' come D.C, Pulsed, Stepper, Optical drive, Partial turn e Hall effect, ecc ... vengono utilizzati con alcune tecniche per applicarli nel settore e renderli amichevoli, come

  • I motori CC sono utilizzati per applicazioni orientate alla batteria, velocità ridotta, applicazioni di mobilità.
  • Ovunque abbiamo bisogno di un'applicazione orientata alla rotazione, possiamo utilizzare motori passo-passo come motori unipolari e bipolari.
  • Per i movimenti della testa e del braccio, possiamo utilizzare motori a rotazione parziale.
  • Se vogliamo utilizzare campi magnetici, possiamo utilizzare l'effetto Hall e motori a trasmissione ottica, ecc.

Utilizzando la robotica che utilizza motori intelligenti, possiamo risparmiare denaro, tempo, spazio, movimenti pericolosi, ecc.

Ajay Sahare

Direttore del Marketing

devdone

I robot industriali sono utilizzati in un ambiente di produzione industriale. Questi sono i bracci sviluppati specificatamente per applicazioni quali saldatura, movimentazione di materiali, verniciatura e altre.

Non tutti i dispositivi meccatronici utilizzati in ambienti industriali possono essere considerati robot. Come definito dall'ISO (International Standards Organization), un manipolatore multiuso a controllo automatico, riprogrammabile e programmabile su tre o più assi è considerato robot industriale.

I motori utilizzati nella robotica industriale sono

  • Motori a corrente alternata (AC)
  • Motori a corrente continua (CC)
  • Servomotori
  • Motori passo-passo.

1. I motori AC possono essere ulteriormente suddivisi in tipi asincroni e sincroni. Ad esempio, un motore a corrente alternata a induzione è un'unità di tipo asincrono che è essenzialmente composta da uno statore a filo avvolto e da un rotore. L'alimentazione è collegata al filo e la corrente CA che lo attraversa induce un campo elettromagnetico (EM) nel filo avvolto, con un campo sufficientemente forte che fornisce la forza per il movimento del rotore. I motori sincroni sono motori a velocità costante che funzionano in sincronismo con la frequenza di linea CA e sono comunemente usati dove è richiesta una velocità costante precisa.

2. Molte applicazioni industriali, inclusa la robotica, fanno spesso uso di motori a corrente continua a causa della facilità di controllo della velocità e della direzione. Sono capaci di una gamma di velocità infinita, da piena velocità a zero, con un'ampia gamma di carichi.

Poiché i motori CC presentano un elevato rapporto tra coppia e inerzia, possono rispondere rapidamente ai cambiamenti nei segnali di controllo. Un motore CC può essere controllato in modo fluido fino a zero movimento e immediatamente accelerato nella direzione opposta senza la necessità di complessi circuiti di commutazione di potenza. I motori CC senza spazzole a magneti permanenti sono generalmente più costosi dei tipi di spazzole, sebbene possano fornire vantaggi in termini di consumo energetico e affidabilità.

Senza un commutatore, i motori brushless possono funzionare in modo più efficiente ea velocità più elevate rispetto ai motori CC convenzionali. La maggior parte dei motori CC senza spazzole funziona su una forma d'onda CA trapezoidale, ma alcuni motori funzionano con onde sinusoidali. I motori brushless a onda sinusoidale possono ottenere un funzionamento regolare a velocità inferiori con un basso ripple di coppia, rendendoli ideali per molatura, rivestimento e altre applicazioni come la finitura superficiale.

In caso di motori CC con spazzole, se si desidera che il motore ruoti più lentamente senza perdere potenza, è possibile utilizzare la modulazione di larghezza di impulso (PWM). Questo significa fondamentalmente accendere e spegnere il motore molto velocemente. In questo modo, il motore ruota con una velocità inferiore come se fosse applicata una tensione inferiore senza occuparsi della potenza.

Fondamentalmente, la coppia generata da un motore CC con spazzole è troppo piccola e la velocità è troppo grande per essere utile. Quindi, le riduzioni di marcia vengono solitamente utilizzate per ridurre la velocità e aumentare la coppia.

3. I servomotori vengono utilizzati nei sistemi a circuito chiuso con un controller digitale. Il controller invia i comandi di velocità a un amplificatore driver, che a sua volta alimenta il servomotore. Qualche forma di dispositivo di feedback, come un resolver o un encoder, fornisce informazioni sulla posizione e sulla velocità del servomotore. Il resolver o l'encoder possono essere integrati con il motore o posizionati a distanza. A causa del sistema ad anello chiuso, un servomotore può funzionare con uno specifico profilo di movimento programmato nel controller.

4. I motori passo-passo possono funzionare con o senza feedback, con la rotazione del motore suddivisa in piccoli passi angolari. È controllato da segnali di comando a impulsi e può fermarsi esattamente in un punto comandato senza bisogno di freni o gruppi frizione. Quando viene tolta l'alimentazione, un motore passo-passo a magneti permanenti rimane generalmente nella sua ultima posizione. È possibile mantenere sincronizzati più motori passo-passo pilotandoli da una sorgente comune.

Dev desai

Direttore del Marketing bhaskesing

Se hai intenzione di essere coinvolto nella robotica, dovrai familiarizzare con i molti tipi di motori disponibili, Tutti i movimenti robotici sono motorizzati in un modo o nell'altro, quindi è importante sapere quali sono le tue opzioni.

Motori DC

Oltre a essere alimentato a batteria, la direzione di movimento di un motore CC è determinata dalla polarità dell'alimentazione in ingresso. Questa è una necessità assoluta per le funzioni robotiche. Fortunatamente, questo tipo di motore è disponibile in un'ampia varietà di dimensioni, requisiti di tensione ed è disponibile ovunque.

I diversi tipi di motori sono i seguenti

  • Motore base di mobilità
  • Motore hobby ad alta velocità
  • Motore a cinghia
  • Motore per slot machine
  • Azionamento a impulsi
  • Motore adattato al braccio
  • Stepper bipolare con puntatore

Bio Motor

Il bio-metallo è una sostanza straordinaria che esiste da alcuni anni e ha una serie di applicazioni nel campo della robotica. Possiamo vedere nell'illustrazione che un pezzo di filo di bio-metallo si restringerà del cinque percento della sua lunghezza quando gli vengono applicati solo pochi volt. Dopo anni di test, bio-wire ha dimostrato di essere forte, affidabile e sta diventando sempre più utile con l'emergere di nuovi prodotti. Il suo tempo di risposta un po 'più lento lo rende ideale per applicazioni con braccio robotico e mano, dove la scossa sarebbe problematica. Un lungo pezzo di filo può produrre un movimento significativo quando allungato per l'intera lunghezza di un braccio robotico. Esistono attualmente sul mercato commerciale kit di bracci robotici che utilizzano il biometallo.

Relè

Il relè, nella robotica, è quasi sempre utilizzato per isolare l'alimentazione destinata ai motori, dall'alimentatore per le funzioni del computer. I motori, a causa della loro bassa impedenza, richiedono forti richieste di corrente sugli alimentatori e creano molteplici problemi che i computer non possono tollerare. È quindi una buona idea utilizzare una sorgente di corrente elevata separata solo per i motori.

Solenoidi

I solenoidi sono utilizzati al meglio come dispositivi di controllo del manipolatore o interruttori. Il loro movimento è rapido e forte, quindi una molla è quasi sempre utilizzata nelle pinze per ammorbidire l'azione. Come puoi vedere nell'illustrazione, i fili di controllo sono usati per chiudere la pinza. Questi cavi di controllo possono anche fungere da molle di ritorno. Graspers come questo si trovano più nel lavoro in linea di produzione dove l'attività è molto misurata e copre parametri ristretti.

Funzioni secondarie

La maggior parte delle funzioni motorie coinvolge mobilità, braccia, testa o qualche altro movimento esterno visibile, tuttavia, alcuni movimenti motori non sono così visibili. I grandi robot industriali utilizzano sistemi idraulici che utilizzano motori di pompe per produrre una pressione operativa di un fluido idraulico. Un'altra importante funzione secondaria dei motori è la regolazione controllata. Per migliorare la precisione, i potenziometri che sono interfacciati con i motori sono solitamente dispositivi multigiro.

Conclusione

I robot possono essere dispositivi molto complessi che richiedono un'ampia varietà di movimenti motorizzati. Questo articolo ha lo scopo di fornire una panoramica della gamma di dispositivi con cui potresti avere a che fare come costruttore di robot. Sarebbe una buona idea iniziare facendo ricerche sui fornitori di apparecchiature robotiche e sulle forniture disponibili. Attualmente è disponibile una grande quantità di prodotti e Internet lo rende facile da trovare, conoscere e utilizzare. Qualunque siano le tue esigenze, un po 'di ingegnosità e determinazione che tutti i costruttori di robot sembrano avere dovrebbero servirti bene.

Samadan Wandre
Direttore del Marketing

'Motori utilizzati nella robotica'

  • Motore base di mobilità dinesh2
  • Motore hobby ad alta velocità
  • Motore a cinghia
  • Motore per slot machine
  • Azionamento a impulsi
  • Motore adattato al braccio
  • Stepper bipolare con puntatore

I motori più grandi sono più adatti per le basi di mobilità che consentono ai robot di manovrare il terreno. Alcuni di questi motori sono dotati di riduttori per produrre la velocità e la coppia più basse necessarie per la mobilità. Anche abbassare la tensione a un motore può rallentarlo a una velocità più desiderabile. Solo la sperimentazione può determinare se il motore funzionerà con una tensione inferiore. Se lo fa, ti sei risparmiato un sacco di problemi, altrimenti ci sono altri modi per rallentare i motori. Alcuni motori ad alta velocità possono essere utilizzati se vengono utilizzati ingranaggi a vite senza fine o ingranaggi a vite.

Un esempio dell'ingranaggio a vite può essere visto nell'illustrazione del braccio robotico. Quando il motore gira in senso orario, il gruppo del bullone viene tirato verso il motore e il braccio si contrae e quando gira in senso antiorario, il braccio si estende. Sebbene l'albero del motore giri velocemente, l'azione del braccio è notevolmente più lenta a causa della riduzione della vite.Nella seguente illustrazione del circuito del motore, vediamo un motore CC controllato da un transistor di potenza. Un interruttore a relè (Double Pole Double Throw), determina la direzione. Il transistor Q1 dovrebbe essere un transistor di potenza per sopportare il carico pesante di un motore.

Motori pulsati

Alcuni motori derivano una riduzione della velocità operando da un segnale CC pulsato. Questo segnale è solitamente di circa cento Hz. La velocità del motore può essere modificata cambiando l'ampiezza dell'impulso, non cambiando la frequenza dell'impulso. Motori come questi possono essere trovati nei negozi di elettronica in eccedenza e possono essere facilmente identificati dal generatore di impulsi ad esso collegato. Tuttavia, qualsiasi motore CC può essere azionato da una sorgente di impulsi e uno schema di tale circuito è incluso.

Come puoi vedere, come oscillatore del drive è stato scelto un timer 555, che produce una frequenza di circa 100 Hz. Il resistore R1 e il condensatore C stabilizzano e isolano il generatore di impulsi dai picchi prodotti dal motore. Poiché questo dispositivo può assorbire da un'alimentazione da 6 a 12 volt, potresti voler modificare il valore dei condensatori C4 e C6 per ottenere risultati migliori, a seconda del voltaggio che usi. L'uscita a impulsi viene presa dal pin tre di IC1 e alimentata al pin due di IC2, anch'esso un timer 555.

Il secondo timer varia la larghezza dell'impulso regolando la tensione che viene alimentata al condensatore C6 tramite il potenziometro R5 e il resistore R6. La durata dell'impulso è ciò che determina la velocità del motore e l'ampiezza dell'impulso può essere regolata dal 10% al 100%.

Il transistor Q1 riceve il segnale modulato in larghezza di impulso attraverso il resistore R7. Poiché Q1 è un dispositivo a bassa corrente, passa il segnale a Q2, un transistor di potenza in grado di gestire le richieste di corrente del motore. Questi transistor non sono critici e quasi tutti i tipi di transistor di potenza a bassa corrente funzioneranno. Il relè determinerà quale direzione prenderà il motore.

Motori passo-passo

Il più complesso di tutti i motori è il motore passo-passo. Come il nome deduce, il motore gira con incrementi di gradi ed è azionato a impulsi. Il grado esatto di rotazione per passaggio può variare da un produttore o modello all'altro, ma 20 gradi è popolare e produce 18 passaggi per un giro completo. Esistono due tipi fondamentali di motori passo-passo, bipolari e unipolari. Come puoi vedere nello schema del motore passo-passo, il bipolare è semplicemente un motore a due bobine.

Il tipo unipolare è a due bobine con prese centrali. Se le prese centrali vengono ignorate, il motore unipolare può funzionare come un tipo bipolare. Le due bobine in un motore passo-passo ricevono impulsi graduali alternativamente in polarità da bobina a bobina. Una mappa di questo processo è fornita nel diagramma di lavoro per rappresentare graficamente l'azione motoria. A differenza dei motori CC convenzionali, la coppia diminuisce con la velocità. È inoltre necessario un tipo speciale di unità di azionamento per far avanzare il motore passo-passo e deve essere fornito con il motore. Si sconsiglia di costruire un'unità di controllo a meno che il motore non venga fornito con una buona scheda tecnica con raccomandazioni sui componenti e schema completo.

Il motore potrebbe richiedere dei tamponi per isolarlo dal sistema di azionamento, oppure potrebbe richiedere un'alimentazione separata. Qualunque siano le esigenze, possono variare notevolmente da un motore all'altro. I negozi di hobby sono i fornitori più affidabili di motori passo-passo e, sebbene i negozi di elettronica in eccesso possano occasionalmente averli, potrebbero non includere le informazioni sulle specifiche necessarie

Motori a giro parziale

Alcune funzioni robotiche richiedono solo una rotazione parziale, come i movimenti della testa o delle braccia. Il modo più semplice per ottenerli è con arresti di posizione e ingranaggi di scorrimento. Sopra viene fornita un'illustrazione dei dettagli meccanici di questo tipo di motore. I microinterruttori possono essere utilizzati come sensori di arresto per spegnere l'alimentazione e ripristinare la direzione per l'azione successiva.

La ruota inferiore è collegata al motore mentre la ruota superiore è separata dalla ruota inferiore da un pezzo circolare di feltro. Quando la rotella inferiore gira, la rotella superiore gira con essa finché il perno di arresto non entra in contatto con il microinterruttore. Alcuni progetti non prevedono l'arresto del motore, quindi semplici viti con distanziali funzioneranno come arresti del motore.

Bio-motore

Il bio-metallo è una sostanza straordinaria che esiste da alcuni anni e ha una serie di applicazioni nel campo della robotica. Possiamo vedere nell'illustrazione che un pezzo di filo di bio-metallo si restringerà del cinque percento della sua lunghezza quando gli vengono applicati solo pochi volt. Dopo anni di test, bio-wire ha dimostrato di essere forte, affidabile e sta diventando sempre più utile con l'emergere di nuovi prodotti. Il suo tempo di risposta un po 'più lento lo rende ideale per applicazioni con braccio robotico e mano, dove la scossa sarebbe problematica. Un lungo pezzo di filo può produrre un movimento significativo quando allungato per l'intera lunghezza di un braccio robotico. Esistono attualmente sul mercato commerciale kit di bracci robotici che utilizzano il biometallo.

Bhaskar Singh

Direttore del Marketing

I robot industriali sono dispositivi che in una certa misura duplicano il movimento umano insieme alla riduzione del pericolo, fornendo più forza, precisione e continuità. Hanno bisogno di un'ampia gamma di movimenti motorizzati a seconda delle modalità operative, del controllo, degli strumenti utilizzati e del lavoro da eseguire. Un motore robotico industriale dovrebbe avere il potenziale per gestire un'ampia gamma di compiti rispetto ai normali motori per specializzarsi in un compito particolare.

I motori elettrici sono più comunemente utilizzati nella robotica industriale grazie alla fornitura di energia altamente efficiente e alla progettazione relativamente semplice che li rende un'opzione più popolare in termini di rapporto costo-prestazioni in tutti gli aspetti: installazione, manutenzione e assistenza.

A seconda del lavoro necessario, motori diversi vengono utilizzati per scopi diversi. Ad esempio, i motori CC vengono utilizzati per i movimenti in senso orario e antiorario, gli esempi sono nelle gru e negli argani, i motori a impulsi vengono utilizzati per fornire movimenti pulsati utilizzando la larghezza dell'impulso CC, i motori a rotazione parziale vengono utilizzati per fornire movimenti simili a testa e braccio e quelli più complessi - I motori passo-passo vengono utilizzati per fornire giri a gradini con incrementi di gradi.

Inoltre, a seconda del tipo di lavoro, motori con diverse potenze e dimensioni vengono utilizzati per scopi diversi. Esistono diversi tipi di motori, ciascuno con applicazioni diverse in luoghi diversi a seconda del lavoro e del design del robot.

Mohan Krishna. L

Responsabile vendite e supporto

I robot sono usati per fare il lavoro che potrebbe essere fatto dagli esseri umani e ci sono molte ragioni per cui i robot sono migliori degli umani.

Esistono due tipi principali di Robot: -

Robot mobile: Che si muovono su gambe o binari.

Robot stazionario: Che ha una base fissa.

I robot stazionari di solito Robot Arms possono essere utilizzati per raccogliere oggetti o svolgere qualche altro lavoro che coinvolge il raggiungimento di un oggetto.

Un braccio robotico ha tre parti fondamentali: -

  • Articolazione della spalla
  • Articolazione del polso
  • Base fissa

Serve un robot per il

  • Capacità di lavorare velocemente e in ambienti pericolosi.
  • Capacità di ripetere le attività ancora e ancora.
  • Capacità di lavorare con precisione.
  • Capacità di svolgere compiti diversi.
  • Efficienza.

Il motore è un dispositivo che converte l'energia elettrica in energia meccanica, ovvero un dispositivo elettromeccanico. Esistono due tipi di motori come il motore CA e il motore CC

Il motore utilizzato nella robotica industriale è il servomotore. Il servomotore è un semplice motore elettrico controllato con l'aiuto del servomeccanismo.Se il motore controllato è azionato da CA, si chiama servomotore CA altrimenti servomotore CC.La maggior parte dei servomotori può ruotare di circa 90-180 gradi.Anche alcuni ruotano attraverso 360 gradi o più. Alcune delle applicazioni del servomotore in robotica lo sono

  • Applicazione del servomotore in robotica, ovvero un semplice robot pick and place, viene utilizzato per selezionare un oggetto da una posizione e posizionare l'oggetto in una posizione diversa.
  • Vengono utilizzati servomotori nei trasportatori
  • nelle unità di produzione e assemblaggio industriali per passare un oggetto da una stazione di assemblaggio all'altra. Ad esempio: - Un processo di riempimento delle bottiglie.
  • Servomotore nel veicolo robotico qui il servomotore utilizzato nelle ruote. Poiché viene utilizzato il servomotore a rotazione continua.

Dinesh.P
Direttore del Marketing

I robot saranno introdotti per ridurre le fatiche umane e aiutare a creare fortuna per gli esseri umani per sviluppi futuri. Con il termine robot si intende la macchina che imita le varie caratteristiche umane. La robotica include la conoscenza dell'ingegneria meccanica, elettronica, elettrica e informatica. I motori utilizzati nei robot sono motori CC, motori passo-passo e servomotori

Dove,

  • I motori CC vengono utilizzati per la rotazione continua
  • I motori passo-passo vengono utilizzati per la rotazione di pochi gradi
  • I servomotori sono utilizzati per il posizionamento, possono essere utilizzati in auto e aerei

Ganesh .J

Direttore del Marketing

I robot sono utilizzati per svolgere il lavoro che potrebbe essere svolto dagli esseri umani e riduce anche lo sforzo e il tempo umani e migliora la qualità.I motori utilizzati nella robotica industriale sono

  • Motori a corrente alternata (AC)
  • Motori a corrente continua (CC)
  • Servomotori
  • Motori passo-passo.