අක්ෂ පහක ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් රොබෝවක යාන්ත්‍රික ව්‍යුහය

අක්ෂ පහක එන්නතක යාන්ත්‍රික ව්‍යුහය අච්චු රොබෝ: නිරවද්‍ය ධාවනය සහ කාර්යක්ෂම සහයෝගීතාවය පිළිබඳ මූලික විශ්ලේෂණයක්

නවීන ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් ස්වයංක්‍රීයකරණයේදී, අක්ෂ පහේ එන්නත් අච්චු රොබෝවරු, ඒවායේ නම්‍යශීලී, බහු-මාන මෙහෙයුම් හැකියාවන් සමඟින්, නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ ශ්‍රම පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා ප්‍රධාන උපකරණ බවට පත්ව ඇත. ඔවුන්ගේ සුවිශේෂී කාර්ය සාධනය මෙහෙයවනු ලබන්නේ ධාවක ඒකකයේ සිට අවසාන ප්‍රයෝගකය දක්වා ඉතා සූක්ෂම ලෙස නිර්මාණය කරන ලද යාන්ත්‍රික පද්ධතියකිනි - එහිදී එක් එක් සංරචකයේ සම්බන්ධීකරණ ක්‍රියාකාරිත්වය අධිවේගී ග්‍රහණය, නිරවද්‍ය ස්ථානගත කිරීම සහ සංකීර්ණ ගමන් පථ චලිතයේදී රොබෝවරයාගේ ක්‍රියාකාරිත්වය තීරණය කරයි. මෙම ලිපිය මඟින් අක්ෂ පහක එන්නත් අච්චු රොබෝවක මූලික යාන්ත්‍රික ව්‍යුහය පිළිබඳ ගැඹුරු විශ්ලේෂණයක් සපයනු ඇත, උපකරණ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ව්‍යුහාත්මක සැලසුම අතර ආවේනික සම්බන්ධතාවය හෙළි කරයි, ස්වයංක්‍රීයකරණ වැඩිදියුණු කිරීම් වලදී සමාගම්වලට වඩාත් නිවැරදි උපකරණ තෝරා ගැනීමේ තීරණ ගැනීමට උපකාරී වේ.

මූලික ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය: පංච-අක්ෂ චලන පද්ධතියේ "ඇටසැකිලි රාමුව"

අක්ෂ පහක ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් රොබෝවක යාන්ත්‍රික ව්‍යුහය බහු-සන්ධි සම්බන්ධක පද්ධතියක් මත පදනම් වේ. රේඛීය අක්ෂ තුනක් (X, Y, සහ Z) භ්‍රමණ අක්ෂ දෙකක් (A සහ B) සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, එය ත්‍රිමාණ චලිතයේ සම්පූර්ණ පරාසයක් ලබා ගනී. මෙම ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සාම්ප්‍රදායික ත්‍රි-චලන සීමාවන් ඉක්මවා යයි.අක්ෂ රොබෝවරු, අසාමාන්‍ය ලෙස හැඩැති එන්නත් අච්චු කරන ලද කොටස් හැසිරවීමේදී සහ සංකීර්ණ අච්චු වලින් කොටස් ඉවත් කිරීමේදී සැලකිය යුතු වාසි පෙන්නුම් කරයි.

රේඛීය අක්ෂ මොඩියුල: X-අක්ෂය (පාර්ශ්වික චලනය), Y-අක්ෂය (ඉදිරියට සහ පසුපසට දිගු කිරීම) සහ Z-අක්ෂය (සිරස් එසවීම) සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් රේඛීය මාර්ගෝපදේශ සහ බෝල ඉස්කුරුප්පු වල සංයෝජනයක් භාවිතා කරයි. මාර්ගෝපදේශ නිරවද්‍ය-බිම් මතුපිටක් සහිත දෘඩ මිශ්‍ර වානේ වලින් සාදා ඇත. වෙනස් කළ හැකි පූර්ව පැටවීමක් සහිත ස්ලයිඩර් සමඟ ඒකාබද්ධව, චලනය අතරතුර 0.02mm/m තුළ රේඛීය දෝෂ සහතික කරයි. බෝල ඉස්කුරුප්පු ඇට හරහා ධාවක මෝටරයට සෘජුවම සම්බන්ධ කර ඇති අතර, භ්‍රමණ චලිතය රේඛීය විස්ථාපනය බවට පරිවර්තනය කරයි. මෙය සම්ප්‍රදායික රාක්ක සහ පිනියන් පද්ධතිවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාවයක් 90% ඉක්මවන අතර, බලශක්ති අලාභය ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි.

භ්‍රමණ අක්ෂ සන්ධි: A-අක්ෂය (මැණික් කටු භ්‍රමණය) සහ B-අක්ෂය (අත් පැද්දීම) සංකීර්ණ ඉරියව් ගැලපීම් සඳහා මූලික අංග වේ. සන්ධි තුළ ඉහළ නිරවද්‍යතා හාර්මොනික් අඩු කරන්නන් භාවිතා කරනු ලබන අතර, ප්‍රතික්‍රියා චාප මිනිත්තු 1 ක් තුළ පාලනය වේ. හරස් කරන ලද රෝලර් ෙබයාරිං වල රේඩියල් සහ අක්ෂීය භාර ධාරිතාව සමඟ ඒකාබද්ධව, ඒවා දෘඩ භ්‍රමණ ප්‍රතිදානය සහ 0.1° ස්ථානගත කිරීමේ නිරවද්‍යතාවය යන දෙකම සහතික කරයි. අධිවේගී මෙහෙයුම් අවස්ථා වලදී, භ්‍රමණ අක්ෂයේ ගතික ප්‍රතිචාර වේගය 500°/s දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, වේගවත් වෙනස් කිරීමේ නිෂ්පාදනයේ ඉල්ලීම් සපුරාලයි.

ධාවක පද්ධතිය: බල ප්‍රතිදානයේ "මාංශ පේශි පටකය"

අක්ෂ පහක රොබෝවක ධාවක පද්ධතිය "මාංශ පේශියක්" මෙන් ක්‍රියා කරන අතර, එක් එක් අක්ෂයේ චලනය සඳහා නිශ්චිතවම පාලිත බලය සපයයි. වර්තමානයේ, ප්‍රධාන ධාරාවේ ධාවක විසඳුම් සර්වෝ මෝටර සහ ස්ටෙපර් මෝටර ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. සංවෘත-ලූප් පාලනයේ ඒවායේ වාසි සහිත සර්වෝ ධාවක, ඉහළ මට්ටමේ ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් නිෂ්පාදනයේ ආධිපත්‍යය දරයි.

සර්වෝ ධාවක ඒකක සර්වෝ මෝටරයක්, සංකේතකයක් සහ ධාවකයකින් සමන්විත වේ. මෝටරය දුර්ලභ පෘථිවි ස්ථිර චුම්බක භාවිතා කරන අතර, අඩු වේගයකින් වුවද ඉහළ ව්‍යවර්ථ ඝනත්වයක් සහ ස්ථාවර බල ප්‍රතිදානයක් ලබා දෙයි. සංකේතක විභේදනය සාමාන්‍යයෙන් බිටු 20 දක්වා ළඟා වේ (විප්ලවයකට ස්පන්දන 1,048,576). රියදුරුගේ PID පාලන ඇල්ගොරිතම සමඟ ඒකාබද්ධව, මෙය ≤0.01mm හි ස්ථාන පාලන දෝෂයක් ලබා ගනී. අධිවේගී කොටස් ඉවත් කිරීමේ අවස්ථා වලදී, සර්වෝ පද්ධතියේ ත්වරණය සහ මන්දගාමී කාලය තත්පර 0.1 ක් ඇතුළත පාලනය කළ හැකි අතර, රැස්වීම් චක්‍ර කාලය මිනිත්තුවකට චක්‍ර 120 ඉක්මවයි.

සම්ප්‍රේෂණ සම්බන්ධතා නිර්මාණය: ධාවක පද්ධතිය සහ චලනය වන අක්ෂය නම්‍යශීලී කප්ලිං හෝ සමමුහුර්ත පටියක් හරහා සම්බන්ධ කර ඇත. ප්‍රත්‍යාස්ථ කප්ලිං මඟින් ස්ථාපන වැරදි පෙළගැස්ම සඳහා වන්දි ලබා දිය හැකි අතර මෝටරයට කම්පන බරෙහි බලපෑම අඩු කළ හැකිය. සමමුහුර්ත පටි ධාවක දිගු දුර බල සම්ප්‍රේෂණය සඳහා සුදුසු වේ. ඒවායේ පොලියුරේතන් පටි ශරීරය සහ වානේ වයර් හර ව්‍යුහය පැය 10,000 කට වැඩි අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වයකට ඔරොත්තු දෙන අතරම සම්ප්‍රේෂණ නිරවද්‍යතාවය සහතික කරයි.

අන්ත ඵලකාරකය: මෙහෙයුම් අන්තර්ක්‍රියාවේ "අත"

අවසාන ප්‍රයෝගකය (ග්‍රිපර්) යනු රොබෝ අත සහ එන්නත් අච්චු කරන ලද කොටස. එහි ව්‍යුහාත්මක සැලසුම නිෂ්පාදනයේ ලක්ෂණ අනුව අභිරුචිකරණය කළ යුතුය. පොදු වර්ග අතර වායුමය ග්‍රිපර්, රික්ත චූෂණ කෝප්ප සහ චුම්බක උපාංග ඇතුළත් වේ. එහි ප්‍රධාන අවධානය යොමු වන්නේ වේගවත් මාරු කිරීම සහ රොබෝ අත සමඟ ස්ථාවර සහයෝගීතාවය කෙරෙහි ය.

අන්ත ප්‍රයෝගක ව්‍යුහය: වායුමය ග්‍රිපර් 5-500N වෙනස් කළ හැකි ග්‍රහණ බල පරාසයක් සහිත ද්විත්ව පිස්ටන් ධාවකයක් භාවිතා කරයි. විවිධ ද්‍රව්‍ය හා හැඩතලවල එන්නත් අච්චු කරන ලද කොටස් සඳහා ඉඩ සැලසීම සඳහා එය සිලිකොන් හෝ පොලියුරේතන් ඇඟිලි වලින් සමන්විත වේ. රික්ත චූෂණ කෝප්පය -80kPa සෘණ පීඩනයක් ජනනය කිරීම සඳහා වෙන්චුරි උත්පාදක යන්ත්‍රයක් භාවිතා කරයි. තනි ග්‍රිපර් එකකට කිලෝග්‍රෑම් 5 කට වඩා රඳවා ගත හැකි අතර, එය විශාල, පැතලි ප්ලාස්ටික් කොටස් සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු වේ. සමහර ඉහළ මට්ටමේ මාදිලි ඉක්මන්-වෙනස් කිරීමේ අතුරුමුහුණත් වලින් සමන්විත වන අතර, වෙනස් කිරීමේ කාලය තත්පර 30 ට අඩු වන අතර, ඉහළ-විවිධත්වයේ, අඩු-පරිමා නිෂ්පාදනයේ අවශ්‍යතා සපුරාලයි.

බර තුලනය කිරීමේ සැලසුම: ග්‍රහණය කර ගන්නා බර තත්‍ය කාලීනව නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා අවසාන ප්‍රයෝගකය සහ නළල අතර සම්බන්ධතාවයේ බර සංවේදකයක් ස්ථාපනය කර ඇත. බර නියමිත සීමාව ඉක්මවා ගිය විට (සාමාන්‍යයෙන් ශ්‍රේණිගත කළ බරෙන් 120%), පද්ධතිය ස්වයංක්‍රීයව ආරක්ෂණ යාන්ත්‍රණයක් ක්‍රියාත්මක කරයි, චලනය නතර කර අධි බර නිසා යාන්ත්‍රික ව්‍යුහයට සිදුවන හානිය වැළැක්වීම සඳහා අනතුරු ඇඟවීමක් නිකුත් කරයි. මෙම සැලසුම මඟින් රොබෝවරයාට කිලෝග්‍රෑම් 5 සිට 50 දක්වා බර පැටවීමට ඉඩ සලසයි, කුඩා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල සිට විශාල මෝටර් රථ ප්ලාස්ටික් කොටස් දක්වා නිෂ්පාදන අවශ්‍යතා ආවරණය කරයි.

ආධාරක ව්‍යුහය: ස්ථායිතාව සහතික කරන "කඳ"

ආධාරක ව්‍යුහයට පාදම, තීරු සහ බාල්ක වැනි බර දරණ සංරචක ඇතුළත් වේ. එහි දෘඩතාව සහ සැහැල්ලු සැලසුම රොබෝවරයාගේ චලන නිරවද්‍යතාවයට සහ බලශක්ති පරිභෝජනයට සෘජුවම බලපායි. නවීන පස්-අක්ෂ රොබෝවරු සාමාන්‍යයෙන් මොඩියුලර් සැලසුමක් භාවිතා කරන අතර, ව්‍යුහාත්මක ආතති ව්‍යාප්තිය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා සීමිත මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය භාවිතා කරයි.

ද්‍රව්‍ය සහ ද්‍රව්‍ය තේරීම: තීරු සහ බාල්ක සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ ශක්තියකින් යුත් ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ පැතිකඩවලින් (6061-T6 වැනි) සාදා ඇති අතර, විඛාදනයට සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයට ඇනෝඩීකරණය කර ඇත. වානේ ශක්තිමත් කිරීම් ප්‍රධාන බර දරණ ප්‍රදේශවල තැන්පත් කර ඇති අතර, සමස්ත බර 30% කින් අඩු කරන අතර ≤0.5mm/m ස්ථිතික විරූපණය සහතික කරයි. පාදම වාත්තු යකඩ වලින් සාදා ඇති අතර, වයස්ගත වීමේ ප්‍රතිකාරය අභ්‍යන්තර ආතතීන් ඉවත් කරයි, මෙහෙයුම් ස්ථායිතාව සහතික කරයි.

කම්පන-අවශෝෂක සහ ආරක්ෂිත නිර්මාණය: ආධාරක ව්‍යුහය සහ බිම අතර සම්බන්ධතාවයේ කම්පන-අවශෝෂක පෑඩ් ස්ථාපනය කර ඇති අතර, අධි-සංඛ්‍යාත කම්පන වලින් 90% කට වඩා අවශෝෂණය කරයි. බහු ස්ථර නයිලෝන් කැන්වසයකින් සහ ලෝහ රාමු සංයුක්ත ව්‍යුහයකින් ඉදිකර ඇති චලනය වන කොටස් වටා ආපසු ඇද ගත හැකි ආරක්ෂිත ආවරණ ස්ථාපනය කර ඇත. ඒවා IP54 ශ්‍රේණිගත කිරීමක් ලබා ගන්නා අතර ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් වැඩමුළුවේදී දූවිලි හා තෙල් දූෂණයෙන් ඵලදායී ලෙස ආරක්ෂා කරයි.

ව්‍යුහාත්මක වාසි මගින් ගෙන එන නිෂ්පාදන වටිනාකම

අක්ෂ පහේ ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් යන්ත්‍ර රොබෝ යන්ත්‍රයේ යාන්ත්‍රික සැලසුම අවසානයේ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව සහ නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ. එහි බහු-අක්ෂ සම්බන්ධතාවය කොටස් ඉවත් කිරීමේ මාර්ගයේ ප්‍රශස්තිකරණ අනුපාතය 40% කින් වැඩි කරන අතර, සංකීර්ණ අච්චු වල බහු ස්ථාන වලින් කොටස් එකවර ග්‍රහණය කර ගැනීමට හැකි වේ. ඉහළ නිරවද්‍යතා ස්ථානගත කිරීම (පුනරාවර්තන හැකියාව ≤±0.05mm) කොටස් සහ අච්චු අතර ගැටීමේ අවදානම අඩු කරයි, දෝෂ අනුපාතය 0.1% ට වඩා අඩු කරයි.