I denna era av industriell automation används robotar för hantering av olika processer för exakt och bättre produktionskvalitet. Att välja idealmotor för perfekt robot är alltid en tuff uppgift när man utformar roboten speciellt för industrier. Korrekt urval av elektriska motorer i industriella robotar kräver flera parametrar för att ta hänsyn till armkontroll, position, vinkel och linjära rörelser.

Motorer som används i industriell robotik

Motorval är det minst förstådda konceptet för hobby hobbyister som kräver strategisk och seriös analys. Det handlar om att bestämma robothastighet, acceleration, vridmomentkrav baserat på robotvikt, hjulstorlek och applikation där det ska implementeras. Det finns många typer av motorer finns på dagens marknad, men mestadels Tiny pager-motorer, servomotorer , linjära motorer, stegmotorer och DC-växelmotorer används i industriella robotar enligt deras applikationsområde.

Felaktigt urval av motor slutar med en handikappad robot, så vilken typ av motor är bäst och lämpad för att göra industrirobotar verkliga, korrekta och tillräckliga för att möta alla industriella processbehov med tanke på alla realistiska specifikationer?

Här samlade vi några insikter om dessa motorer från industriella proffs för att välja motsvarande motor som ska väljas för industriella applikationer.

Vi uppmuntrar dig att följa experternas åsikter som syftar till att förse de bästa motorerna för industriell robotik med tillgängliga likströms-, steg-, borstlösa och servomotorer för exakta, kostnadseffektiva och tillförlitliga rörelser av robotar.

Ch.Sampath Kumar
M.tech i VLSI Design
Tekniskt innehållsförfattare

Likströmsmotorer finns i breda intervall för kontinuerlig drift, men det kräver växelreduceringar för att passa för motsvarande applikation. Stegmotor kräver ingen reduktion av växeln eftersom den stegvisa funktionen ger låg hastighet för specifika applikationer. Äntligen används servomotorer för exakt och exakt styrning som implementeras i slutna slingoperationer. Men det kräver extra feedback och körkretsar så det är dyrt än DC och stegmotor. Så servomotorerna gör roboten mer tillförlitlig på grund av dess exakta rörelse.

Viswanath Prathap
M.Tech i elektroteknik
Tekniskt innehållsförfattare

vishwanath

Plocka och placera robotar finns vanligtvis i branscher för att välja ett objekt från en position eller plats och för att placera det på en annan position eller plats. För detta ändamål måste vinkelrörelserna av roboternas fogar kontrolleras, vilket kan uppnås med hjälp av servomotorer. Dessa servomotorer styrs med hjälp av PWM-data som ges av robotstyrenheten för att manövrera robotar. Servomotorer kan generera tillräckligt med vridmoment för att snabbt flytta ett objekt från stoppläge. Således används dessa som hjul i militära och industriella robotfordon. Stegmotorer kan också användas för att styra positionen men dessa kommer att förbruka kraft även under viloperioden för att bara låsa och hålla den befälhavaren. Så servomotorer används vanligtvis i industriell robotik som ett högpresterande ersättare till stegmotorerna.

S. Naresh Reddy

M.tech i inbäddat system

Projektguide

“piezoelektriska material och deras tillämpningar ”

Strukturen hos den mekaniska roboten måste kontrolleras till fullo två rm-uppgift. Det finns tre olika faser för att kontrollera robot, såsom uppfattning, bearbetning och handling. Sensorer ger informationen om positionen på dess fogar och dess ändeffekt till roboten, sedan bearbetas denna information till styrenheten och beräknar lämplig signal till motorn som rör sig mekaniskt. Den stora majoriteten av robotar använder elmotorer. Upprepade borstlösa och borstade likströmsmotorer används i bärbara robotar och växelströmsmotorer används i industrirobotar. Dessa motorer föredras i system med lättare belastningar och där den dominerande rörelseformen är roterande.

Suresh Megaji

M. Tech i trådlösa kommunikationssystem

Tekniskt innehållsförfattare

ajay

Om du vill vara involverad i 'robotik' och deras tillämpning på 'industri' bör man veta om 'Motorer' som används inom robotik eftersom robotik är mest beroende av motorer. I princip används 'robotmaskiner' för olika applikationer i produktionen. Olika ”motorer” som DC, Pulsed, Stepper, Optical drive, Partial turn, och hall effect-motorer osv ... används med vissa tekniker för att tillämpa dem i branschen och göra dem vänliga, som

DC-motorer används för batteriorienterade applikationer, lägre hastighet, mobilitetsapplikationer.
Oavsett var vi behöver en rotationsorienterad applikation kan vi använda stegmotorer som unipolära och bipolära motorer.
För huvud- och armrörelser kan vi använda partiella svängmotorer.
Om vi vill använda magnetfält kan vi använda Hall Effect- och optiska enhetsmotorer etc.

Genom att använda robotik som använder smarta motorer kan vi spara pengar, tid, utrymme, farliga rörelser etc.

Ajay Sahare

Marknadschef

devdone

Industrirobotar används i en industriell tillverkningsmiljö. Dessa är armarna speciellt utvecklade för sådana applikationer som svetsning, materialhantering, målning och andra.

Inte alla mekatroniska enheter som används i industriell miljö kan betraktas som en robot. Som definierats av ISO (International Standards Organization) anses en automatiskt kontrollerad, omprogrammerbar, multifunktionsmanipulator som kan programmeras i tre eller flera axlar vara industriell robot.

Motorer som används i industriell robotik är

Växelströmsmotorer
Likströmsmotorer
Servomotorer
Stepper Motors.

1. Växelströmsmotorer kan delas upp ytterligare i asynkrona och synkrona typer. Till exempel är en induktionsväxelströmsmotor en enhet av asynkron typ som i huvudsak består av en trådlindad stator och en rotor. Kraft är ansluten till ledningen och växelström som strömmar genom den inducerar ett elektromagnetiskt (EM) fält i den lindade ledningen, med ett tillräckligt starkt fält som ger kraften för rotorrörelse. Synkronmotorer är motorer med konstant hastighet som arbetar i synkronism med växelströmsfrekvens och används ofta där exakt konstant hastighet krävs.

2. Många industriella applikationer, inklusive robotik, använder likströmsmotorer ofta på grund av att det är enkelt att kontrollera hastighet och riktning. De har ett oändligt hastighetsområde, från full hastighet till noll, med ett stort antal laster.

Eftersom likströmsmotorer har ett stort förhållande mellan vridmoment och tröghet kan de reagera snabbt på förändringar i styrsignaler. En likströmsmotor kan regleras smidigt till nollrörelse och omedelbart accelereras i motsatt riktning utan behov av komplexa strömbrytarkretsar. Permanentmagnetborstlösa likströmsmotorer är vanligtvis dyrare än borsttyper, även om de kan ge fördelar när det gäller strömförbrukning och tillförlitlighet.

Utan kommutator kan borstlösa motorer fungera mer effektivt och med högre hastigheter än konventionella likströmsmotorer. De flesta borstlösa likströmsmotorer körs med en trapetsformad växelströmsvågform, men vissa av motorerna arbetar med sinusvågor. Sinusvågsdrivna borstlösa motorer kan uppnå smidig drift och lägre hastigheter med lågt vridmoment, vilket gör dem idealiska för slipning, beläggning och andra applikationer som ytbehandling.

Om borstade likströmsmotorer vill att din motor ska rotera långsammare utan att tappa kraft kan du använda pulsbreddsmodulering (PWM). Detta innebär i princip att sätta på och stänga av motorn väldigt snabbt. På detta sätt roterar motorn med lägre hastighet som om lägre spänning skulle appliceras utan att ta hand om kraften.

I grund och botten är vridmomentet som genereras av en borstad likströmsmotor för liten och hastigheten är för stor för att vara användbar. Så, reduktionsväxlar används vanligtvis för att minska hastigheten och öka vridmomentet.

3. Servomotorer används i slutna system med en digital styrenhet. Styrenheten skickar hastighetskommandon till en drivförstärkare, som i sin tur matar servomotorn. Någon form av återkopplingsenhet, såsom en resolver eller kodare, ger information om servomotorns position och hastighet. Upplösaren eller kodaren kan integreras med motorn eller placeras på distans. På grund av det slutna slingan kan en servomotor fungera med en specifik rörelseprofil som är programmerad i styrenheten.

4. Stegmotorer kan arbeta med eller utan återkoppling, med motorns rotation uppdelad i små vinkelsteg. Den styrs av pulserande kommandosignaler och kan stanna exakt vid en kommandopunkt utan behov av bromsar eller kopplingsaggregat. När strömmen tas bort förblir en stegmotor med permanentmagnet i allmänhet i sitt sista läge. Flera stegmotorer kan hållas synkroniserade genom att köra dem från en gemensam källa.

Dev desai

Marknadschef bhaskesing

Om du planerar att engagera dig i robotik måste du bekanta dig med de många typerna av motorer som finns tillgängliga. All robotikrörelse är motoriserad på ett eller annat sätt, så det är viktigt att veta vad du väljer.

DC-motorer

Förutom att vara batteridriven bestäms en likströmsmotorns rörelseriktning av polariteten på strömingången. Detta är en absolut nödvändighet för robotfunktioner. Lyckligtvis finns den här typen av motor i en mängd olika storlekar, spänningskrav och finns överallt.

De olika typerna av motorer är som nedan

Mobilitetsbasmotor
Höghastighets hobbymotor
Bältdrivmotor
Slot bilmotor
Pulsstyrd
Armanpassad motor
Bipolär trappsteg med pekaren

Biomotor

Biometall är en fantastisk substans som har funnits i några år och den har ett antal applikationer inom robotikområdet. Vi kan se i illustrationen att en bit biometalltråd kommer att krympa med fem procent av dess längd när bara några volt appliceras över den. Efter år av test har bio-wire visat sig vara stark, pålitlig och blir mer användbar när nya produkter dyker upp. Dess något långsammare svarstid gör den idealisk för robotarms- och handapplikationer, där ryckighet skulle vara problematiskt. Ett långt trådstycke kan producera en betydande rörelse när det sträcker sig hela robotarmens längd. Det finns för närvarande robotarmsatser på den kommersiella marknaden som använder biometallen.

Reläer

Reläet, inom robotik, används nästan alltid för att isolera strömmen avsedd för motorer, från strömförsörjningen för datorfunktion. Motorer, på grund av sin låga impedans, ställer stora strömkrav på strömförsörjningen och skapar flera fel som datorer inte tål. Det är därför en bra idé att använda en separat högströmskälla för bara motorer.

Solenoider

Solenoider används bäst som manipulatorstyrenheter eller växlaroperatörer. Deras rörelse är snabb och stark, så en fjäder används nästan alltid i gripare för att mildra handlingen. Som du kan se i illustrationen används styrtrådar för att stänga griparen. Dessa styrtrådar kan också fungera som returfjädrar. Graspers som detta finns mer i produktionslinjearbete där uppgiften är mycket uppmätt och täcker smala parametrar.

Sekundära funktioner

De flesta motorfunktioner involverar rörlighet, arm, huvud eller någon annan synlig yttre rörelse, men vissa motorrörelser är inte så synliga. Stora industrirobotar använder hydrauliska system som använder pumpmotorer för att producera ett driftstryck av en hydraulvätska. En annan viktig sekundär funktion hos motorerna är kontrollerad justering. För att förbättra noggrannheten är potentiometrar som är gränssnitt mot motorer vanligtvis flervarviga enheter.

Slutsats

Robotar kan vara mycket komplexa enheter som kräver en mängd olika motordrivna rörelser. Den här artikeln är tänkt att ge en överblick över utbudet av enheter som du kanske har att göra med som robotbyggare. Det vore en bra idé att börja med att undersöka leverantörer av robotutrustning och tillgängliga förnödenheter. Det finns en stor mängd produkter tillgängliga nu och internet gör det enkelt att hitta, lära sig om och använda. Oavsett dina behov bör lite uppfinningsrikedom och beslutsamheten som alla robotbyggare verkar ha tjäna dig bra.

Samadan Wandre
Marknadschef

“Motorer som används i robotik”

Mobilitetsbasmotor
Höghastighets hobbymotor
Bältdrivmotor
Slot bilmotor
Pulsstyrd
Armanpassad motor
Bipolär trappsteg med pekaren

Större motorer passar bäst för mobilitetsbaser som gör att robotar kan manövrera terrängen. Några av dessa motorer levereras med växellådor som ger den lägre hastighet och vridmoment som krävs för rörlighet. Att sänka spänningen till en motor kan också sakta ner den till en mer önskvärd hastighet. Endast experiment kan avgöra om din motor fungerar med lägre spänning. Om det gör det, har du sparat mycket problem, om inte, det finns andra sätt att sakta ner motorerna. Vissa höghastighetsmotorer kan användas om snäckväxlar eller skruvväxlar används.

Ett exempel på skruvväxeln kan ses i illustrationen av robotarmen. När motorn vrids medurs dras bultenheten mot motorn och armen dras samman och när den vrids moturs sträcker sig armen. Även om motoraxeln roterar snabbt är armåtgärden avsevärt långsammare på grund av skruvreduceringen. I den följande motorkretsillustrationen ser vi en likströmsmotor som styrs av en effekttransistor. En reläbrytare (Double Pole Double Throw) bestämmer riktningen. Transistor Q1 bör vara en effekttransistor för att ta tunga belastningar på en motor.

Pulsed Motors

Vissa motorer får en hastighetsminskning genom att manövrerar från en pulsad likströmssignal. Denna signal är vanligtvis cirka hundra Hz. Motorns hastighet kan ändras genom att ändra pulsbredden, inte genom att ändra pulsfrekvensen. Motorer som dessa finns i överskottselektronikbutiker och kan lätt identifieras av pulsgeneratorn ansluten till den. Vilken likströmsmotor som helst kan drivas av en pulskälla och ett schema över en sådan krets ingår.

Som du kan se valdes en 555 timer som drivenhetsoscillator, som producerar en frekvens på cirka 100 Hz. Motstånd R1 och kondensator C, stabiliserar och isolerar pulsgeneratorn från spikarna som produceras av motorn. Eftersom den här enheten kan dra från en strömförsörjning på 6 till 12 volt, kanske du vill ändra värdet på kondensatorn C4 och C6 för bättre resultat, beroende på vilken spänning du använder. Pulsutgången tas från stift tre av IC1 och matas till stift två av IC2, också en 555-timer.

Den andra timern varierar pulsens bredd genom att justera spänningen som matas till kondensatorn C6 genom potentiometern R5 och motståndet R6. Pulsens varaktighet är det som bestämmer motorns hastighet och pulsbredden kan justeras från 10% till 100%.

Transistorn Q1 tar emot den pulsbreddsmodulerade signalen genom motståndet R7. Eftersom Q1 är en enhet med låg ström skickar den signalen till Q2, en effekttransistor som kan hantera motorns strömkrav. Dessa transistorer är inte kritiska och nästan alla typer av lågströmstransistor kommer att fungera. Reläet avgör vilken riktning motorn tar.

Stepper Motors

“elektrostatiska utfällare driftsprinciper och komponenter ”

Stegmotorn är den mest komplexa av alla motorer. Precis som namnet framgår, roterar motorn i gradvisa steg och drivs med puls. Den exakta svängningsgraden per steg kan variera från en tillverkare eller modell till en annan, men 20 grader är populärt och ger 18 steg för en hel sväng. Det finns två grundläggande typer av stegmotorer, bipolära och unipolära. Som du kan se i stegmotorschemat är den bipolära helt enkelt en tvåspolad motor.

Den unipolära typen är två spolar med mittkranar. Om mittkranarna ignoreras kan den unipolära motorn fungera som en bipolär typ. De två spolarna i en stegmotor matas stegpulser omväxlande i polaritet från spole till spole. En karta över denna process finns i arbetsdiagrammet för att grafiskt representera motoråtgärden. Till skillnad från konventionella likströmsmotorer minskar vridmomentet med hastigheten. En speciell typ av drivenhet krävs också för att flytta stegmotorn och ska levereras med motorn. Det rekommenderas inte att du bygger en styrenhet om inte motorn levereras med ett bra specifikationsblad som har komponentrekommendationer och fullständigt schema.

Motorn kan behöva buffertar för att isolera den från drivsystemet, eller det kan kräva en separat strömförsörjning. Oavsett behov kan de variera avsevärt från motor till motor. Hobbybutiker är de mest pålitliga leverantörerna av stegmotorer, och även om överflödiga elektroniska butiker ibland kan ha dem, kanske de inte innehåller nödvändig specifik information

Delvis svängmotorer

Vissa robotfunktioner kräver endast en delvis vändning, t.ex. huvud- eller armrörelser. Det enklaste sättet att uppnå dessa är med lägesstopp och glidväxlar. En illustration av de mekaniska detaljerna för denna typ av motor ges ovan. Mikrobrytare kan användas som stoppsensorer för att stänga av strömmen och återställa riktningen för nästa åtgärd.

Det undre hjulet är anslutet till motorn medan det övre hjulet är separerat från det nedre hjulet med en cirkulär filtbit. När det nedre hjulet vrids vrider det övre hjulet med det tills stoppstiftet kommer i kontakt med mikrobrytaren. Vissa konstruktioner föreskriver inte stopp för motorn, så enkla skruvar med distanser fungerar som motorstopp.

Bio-Motor

Bhaskar Singh

Marknadschef

Industrirobotar är enheter som till viss del duplicerar mänsklig rörelse tillsammans med riskminskning, vilket ger mer styrka, noggrannhet och kontinuitet. De behöver ett brett utbud av motordrivna rörelser beroende på deras funktionssätt, styrning, verktyg som används och arbete som ska utföras. En industriell robotmotor bör ha potential att klara ett brett spektrum av uppgifter än de normala motorerna för att specialisera sig på en viss uppgift.

Elmotorer används oftast inom industriell robotik på grund av högeffektiv kraftförsörjning och relativt enkel design vilket gör dem till ett mer populärt alternativ när det gäller pris-till-prestanda-betyg i alla aspekter - installation, underhåll och service.

Beroende på vilket arbete som behövs används olika motorer för olika ändamål. Till exempel används likströmsmotorer för rörelser i medurs och moturs riktningar, exempel är i kranar och lyftanordningar, pulsade motorer används för att åstadkomma pulsade rörelser med DC-pulsbredd, partiella svängmotorer används för att ge huvud och armliknande rörelser och mest komplex - stegmotorer används för att ge stegvisa varv i gradvisa steg.

Dessutom, beroende på typ av arbete, används motorer med olika betyg och storlekar för olika ändamål. Det finns flera typer av motorer som alla har olika applikationer på olika platser beroende på arbete och robotdesign.

Mohan Krishna. L

Försäljnings- och supportchef

Robotar används för att göra det jobb som människor kan göra och det finns många anledningar till varför robotar är bättre än människor.

Det finns två huvudtyper av robotar de är: -

Mobil robot: Det rör sig på ben eller spår.

Stationär robot: Det har en fast bas.

Stationära robotar brukar användas Robotarmar för att plocka upp föremål eller göra något annat jobb som handlar om att nå ett objekt.

En robotarm har tre grundläggande delar: -

Axelfog
Handleden
Fast bas

Behöver en robot för

Förmåga att arbeta snabbt och farligt miljö.
Möjlighet att upprepa uppgifter om och om igen.
Förmåga att arbeta exakt.
Möjlighet att utföra olika uppgifter.
Effektivitet.

Motor är en anordning som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi, dvs. elektromekanisk anordning. Det finns två typer av motorer som AC-motor och DC-motor

Motorn som används i industriell robotik är Servomotor. Servomotor är en enkel elmotor som styrs med hjälp av servomekanism. Om den styrda motorn drivs av AC kallas den AC Servomotor annars DC Servomotor. De flesta servomotorer kan rotera cirka 90 till 180 grader. Även vissa roterar genom hela 360 grader eller mer. Några av tillämpningarna av servomotor i robotik är

“3: e ordningen butterworth lågpassfilter ”

Servomotorapplikation i robot, dvs. en enkel plocknings- och placeringsrobot, den används för att plocka ett objekt från en position och placera objektet i en annan position.
Servomotor i transportband används
inom industriell tillverkning och montering av enheter för att föra ett objekt från en monteringsstation till en annan. För Ex: - En flaskpåfyllningsprocess.
Servomotor i robotfordon här Servomotorn som används i hjulen. Eftersom servomotorn med kontinuerlig rotation används.

Dinesh.P
Marknadschef

Robotar introduceras för att minska mänskliga hårda arbeten och hjälpa till att skapa lycka för människor för framtida utveckling. Termen robotar betyder den maskin som efterliknar de olika mänskliga egenskaperna. Robotics inkluderar kunskaper inom mekanik, elektronik, elektroteknik och datavetenskap. Motorer som används i robotar är DC-motorer, stegmotorer och servomotorer

Var,

DC-motorer används för kontinuerlig rotation
Stepper Motors används för rotation i några grader
Servomotorer används för positionering, kan användas i bilar och flygplan

Ganesh .J

Marknadschef

Robotar används för att utföra det jobb som kan göras av människor och minskar också människans ansträngning och tid och förbättrar kvaliteten. Motorer som används i industriell robotik är