现代工业机器人系统的电气控制技术及自动化集成方案探讨
DOI: 10.12721/ccn.2024.157115, PDF, 下载: 75  浏览: 7458 
作者: 孙伟
作者单位: 黑龙江技师学院,158100
关键词: 工业机器人;电气控制技术;自动化集成
摘要: 随着社会的不断发展,我国的科学技术水平也得到了较大幅度的提升。目前,我国的工业机器人系统已经逐渐走向成熟,其不仅能够实现自动化控制,而且还具有较高的可靠性与安全性。当前,工业机器人已经成为了各行各业发展中不可缺少的重要组成部分,其在生产、加工等方面具有较强的应用价值。同时,电子控制技术也被广泛地用于工业机器人系统,使得工业机器人系统逐渐朝着自动化、智能化方向发展。基于此,本论文主要研究的是现代的工业机器人系统,对其电气控制技术及自动化集成方案进行了详细地分析与探讨,并在此基础上提出了一系列有效地措施和建议,希望本文能给从事这方面工作的人们提供一些参考和借鉴。

1.电气控制技术分析

从实际角度出发,工业机器人系统主要由计算机控制、伺服控制、视觉检测等系统组成。电气控制技术作为工业机器人系统中的关键组成部分,其主要是通过 PLC进行程序的编写,再由计算机进行相关处理,最后通过变频器、伺服驱动器等设备对工业机器人进行控制,进而实现自动化运行。电气控制技术作为一种智能化的控制方式,其不仅可以提高工业机器人系统的工作效率,而且还能够减少人力资源的消耗。工业机器人系统在运行过程中,往往需要工作人员对其进行实时监测与管理,一旦出现异常情况便会立即报警并对其进行处理,以此来确保工业机器人系统的安全性。同时,电气控制技术还可以实现对工业机器人系统运行状态的实时监测与控制。但是,在实际操作过程中,由于受电气控制技术自身所具备的局限性影响,导致其在实际应用中出现了一定的问题。

2.电气集成系统概述

现代工业机器人系统中,电气集成系统是其中最为重要的组成部分之一,其不仅能够对工业机器人的各项功能进行有效地实现,而且还能够使其具备较高的安全性、可靠性与稳定性,为其后续的发展奠定良好的基础。目前,我国很多工业机器人系统中都会应用到电气集成系统,其中包括控制器、伺服控制系统、传感器等。同时,电气集成系统还具备良好的兼容性与开放性,这使得其具有较强的发展潜力。现阶段,电气集成系统在现代工业机器人系统中已经得到了广泛地应用与推广。

首先,电气集成系统能够对工业机器人进行有效地控制与管理,并且还可以为工业机器人提供一定的安全保障。当前,在现代工业机器人系统中应用电气集成系统主要有两种方式:一是在控制器中进行相应的集成,从而实现对工业机器人控制程序、安全程序等进行统一管理;二是将控制中心和各个子系统相结合,从而实现对各个子系统的有效控制与管理。而电气集成系统之所以能够应用到工业机器人中,主要是因为其具有较强的灵活性与稳定性。目前,我国很多企业都会在其内部设置一定的通信模块与计算机模块。最后,电气集成系统不仅具有较强的稳定性和可靠性,而且还能够对工业机器人进行有效地控制与管理。这主要是因为工业机器人具有较高的安全性和稳定性。

3.伺服电机及其驱动技术分析

现代工业机器人系统的电气控制技术以及自动化集成方案的实施,要根据工业机器人系统的特定工作需求,对其进行控制与管理。应该注重对伺服电机及其驱动技术进行合理地应用。首先,应该选择合适的电机。在工业机器人系统中,由于工业机器人系统具有一定的负载能力,因此其驱动电机的选择应该符合其实际工作需求,只有这样才能够有效地提升工业机器人系统运行的稳定性和可靠性。同时,还应该注意选择适合工业机器人系统使用的直流伺服电机。直流伺服电机与交流伺服电机相比具有较强的优势和特点,其不仅可以满足工业机器人系统使用需求,而且还可以在一定程度上提升其工作效率。其次,应该注重对驱动器进行合理地选择。在工业机器人系统中,驱动器是其中最为重要的组成部分之一,其不仅能够为工业机器人系统提供相应的运行动力支持,而且还可以有效地提升工业机器人系统运行效果。因此,在对驱动器进行选择时,应该结合当前我国工业机器人系统的实际发展情况进行合理地选择,只有这样才能够确保驱动器具有较高的可靠性与安全性。位置传感器是工业机器人系统中最常见的一种传感器类型之一,其不仅可以准确地对伺服电机进行位置检测与控制,而且还可以为工业机器人系统提供一定的运行动力支持。

4.工业机器人执行机构设计分析

工业机器人执行机构设计主要包括两个部分,分别是机构设计和控制系统设计。首先,在机构设计中,需要对执行机构进行合理地选型,使其具有一定的安全性、可靠性与稳定性。通常情况下,工业机器人执行机构所使用的材料主要有钢板、碳钢、不锈钢等。在工业机器人执行机构中,其采用的是“3+1”坐标系。其中,“3”为正向移动轴,“1”为反向移动轴。其次,在控制系统设计中,需要对工业机器人执行机构进行合理地控制。该系统可分为驱动模块、位置控制模块、执行器模块三个主要模块。其中,驱动模块负责将电机的运动转换成机械能;位置控制模块则负责对机械能进行有效地控制与分配;执行模块则是通过传感器将机械能转换成电信号后,再由其进行电信号的输出。通过对工业机器人执行机构进行合理的控制与设计,本项目研究成果可有效提升工业机器人作业效率及作业品质。

5.机器人自动化集成设计方法和设计原则

在机器人自动化集成设计过程中,主要包括以下几个方面的内容:第一,集成设计需要考虑到以下几点内容,即机器人的作业要求、功能要求、结构要求和布局要求等;第二,设计过程中还需要考虑到机器人的机械结构、电气系统和控制系统等;第三,对电气系统的设计需要结合电气系统和控制系统两方面进行分析。在进行机器人自动化集成设计时,需要遵循以下几个原则:第一,选择合适的控制模式。根据不同的生产环境和生产流程,可以选择不同的控制模式;第二,应用智能化技术。为了提高机器人自动化集成设计的工作效率和工作质量,相关工作人员需要掌握智能化技术;第三,实现数据共享。为了提升机器人自动化集成设计的水平和效率,为了降低资料的重复输入,必须完成有关人员的资料共享;第四,合理应用自动化技术。为了确保机器人系统的安全与稳定运行,因此,有必要对其进行合理的规划和布置。

6.结语

随着科技的飞速发展,现代工业机器人系统在电气控制技术和自动化集成方面取得了显著进步。通过对电气控制技术的深入分析,我们可以清晰地认识到伺服电机及其驱动技术在工业机器人中的核心作用。伺服电机的高精度控制为机器人提供了稳定、快速的动作执行能力,而先进的电气集成系统则确保了机器人系统的高效、稳定运行。工业机器人执行机构的设计分析也是实现机器人功能的关键。通过优化执行机构的设计,可以进一步提升机器人的工作性能和效率。同时,机器人自动化集成设计方法和设计原则的研究,为工业机器人的广泛应用为解决这一问题提供了可靠的理论依据和实际指导。

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