Bộ điều khiển chuyển động

Cảm biến chuyển động quán tính
Đơn vị đo lường quán tính (IMU) được sử dụng để phát hiện tốc độ thay đổi vòng quay bằng con quay hồi chuyển và thay đổi tốc độ bằng máy đo gia tốc. Chúng thường được tìm thấy cùng nhau trên cùng một mạch tích hợp và có thể được sử dụng cùng nhau để cung cấp khả năng theo dõi sáu bậc tự do (6DOF).
 

Máy ảnh
Cảm biến hình ảnh được sử dụng kết hợp với thị giác máy tính và được đặt ở những vị trí như trên thiết bị cầm tay hoặc đeo trên người hoặc trong môi trường để phát hiện vị trí tương đối của các thiết bị khác và môi trường, hoặc để phát hiện chuyển động của bất kỳ hoặc tất cả các bộ phận trên cơ thể người dùng. Chúng có thể được sử dụng kết hợp với bộ phát sáng ghép nối được theo dõi trực tiếp khi được camera nhìn thấy hoặc gián tiếp thông qua phản xạ của ánh sáng hồng ngoại.
 

Từ kế
Cảm biến từ trường trong thiết bị có thể được sử dụng để phát hiện hướng của từ trường Trái Đất hoặc hướng đến trạm gốc gần đó.
 

Cơ khí
Các phương pháp cảm biến cơ học sử dụng chiết áp, cảm biến hiệu ứng Hall và bộ mã hóa gia tăng trước đây được sử dụng làm cơ sở cho việc theo dõi chuyển động nhưng kể từ đó, chúng chủ yếu được thay thế cho mục đích đó bằng MEMS và các loại công nghệ mạch tích hợp khác. Các cảm biến này được sử dụng để theo dõi các kết nối cơ học giữa một phần tử điều khiển và một vật thể tĩnh như tủ trò chơi điện tử.

Ổ đĩa servo
Trong các quy trình công nghiệp, hệ thống điều khiển chuyển động được sử dụng để di chuyển một tải cụ thể theo cách được kiểm soát. Công nghệ truyền động khí nén, thủy lực hoặc cơ điện có thể được sử dụng trong các hệ thống này. Loại bộ truyền động, là thiết bị cung cấp năng lượng để di chuyển tải, được lựa chọn dựa trên các cân nhắc về công suất, vận tốc, độ chính xác và chi phí. Trong hệ thống cơ điện, động cơ được sử dụng làm bộ truyền động, tạo ra công suất bằng cách tương tác với trường điện từ. Các động cơ này có thể di chuyển theo cấu hình quay hoặc tuyến tính.
 

Vòng hở và vòng kín
Hệ thống điều khiển chuyển động được phân loại thành hai loại chính, Hệ thống vòng hở và Hệ thống vòng kín. Hệ thống vòng hở hoạt động trên các đầu vào phụ thuộc thời gian và không yêu cầu bất kỳ phản hồi nào từ đầu ra. Các hệ thống đó đơn giản, yêu cầu bảo trì thấp và tiết kiệm chi phí. Một số ví dụ là máy giặt, máy nướng bánh mì, máy sấy tay, v.v. Trong hệ thống vòng kín, một thiết bị theo dõi phản hồi, thường là bộ mã hóa quang học, được sử dụng để truyền tín hiệu trở lại bộ điều khiển để tính đến các lỗi dự kiến. Bộ điều khiển đánh giá lỗi giữa đầu vào điều khiển (lệnh tham chiếu) và phản hồi thực tế của cơ cấu hoặc trục điều khiển và điều chỉnh hành vi của hệ thống cho phù hợp.
 

Hệ thống vòng kín
Tải hoặc bộ phận chuyển động cuối cùng là điểm khởi đầu khi thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động. Trước khi chọn bất kỳ thành phần nào, điều quan trọng là phải hiểu kiến ​​trúc ứng dụng vì nó phần lớn quyết định hiệu suất của máy hoặc hệ thống tự động. Ví dụ, điều quan trọng là phải xác định trước các đặc tính chuyển động cần thiết, chẳng hạn như độ giật, gia tốc, giảm tốc, vận tốc và vị trí để chọn đúng động cơ và ổ đĩa. Sự nhiễu loạn và mất ổn định trong hệ thống do các bộ phận cơ học chuyển động như ổ trục, hộp số, bộ giảm tốc, vít me bi và các liên kết khác nhau sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ thống điều khiển và hiệu suất bộ điều khiển chuyển động cần thiết. Thông tin về thông số kỹ thuật và yêu cầu ứng dụng chi tiết cao sẽ tạo ra hệ thống điều khiển chuyển động hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
 

Thiết bị phản hồi
Trong các hệ thống điều khiển chuyển động, các thiết bị phản hồi được sử dụng để theo dõi vị trí và vận tốc của động cơ hoặc tải. Khi có thông tin như vậy, bộ điều khiển chuyển động có thể tính đến các lỗi trong hệ thống và phản ứng phù hợp. Có hai loại bộ mã hóa chính: tuyệt đối và gia tăng, có thể được sử dụng trong động cơ quay và tuyến tính. Bộ mã hóa tuyệt đối là thiết bị phản hồi, có thể lưu trữ thông tin vị trí xác định bên trong. Chúng xuất ra các từ hoặc bit duy nhất cho mỗi vị trí và cho phép duy trì thông tin vị trí khi ngắt nguồn khỏi bộ mã hóa. Bộ mã hóa gia tăng, không giống như bộ mã hóa tuyệt đối, sử dụng xung ánh sáng để chỉ ra các thay đổi vị trí. Chúng thường bao gồm hai kênh có pha dịch chuyển, cho phép xác định hướng chuyển động. Không giống như bộ mã hóa tuyệt đối, chúng không thể lưu trữ thông tin vị trí sau khi tắt nguồn; do đó, chúng thường được kết hợp với một chỉ báo tuyệt đối như công tắc giới hạn hoặc điểm dừng cứng để xác định vị trí ban đầu.
 

Động cơ
Động cơ là máy điện chuyển đổi dòng điện và điện áp từ bộ truyền động thành chuyển động cơ học. Động cơ có thể là loại chổi than hoặc không chổi than, quay hoặc tuyến tính. Động cơ DC thường có thể được chia thành hai loại; động cơ chổi than một pha và động cơ không chổi than ba pha. Động cơ một pha sử dụng hai dây nguồn: nóng và trung tính, trong khi động cơ ba pha sử dụng ba dây và được dẫn động bằng ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số.

DC không chổi than
Không giống như động cơ DC chổi than, Động cơ DC không chổi than (BLDC), đúng như tên gọi của nó, không sử dụng chổi than cơ học để tiếp xúc với các cuộn dây. Các cuộn dây được đặt trên stato và nam châm được gắn trên rôto. Số pha khớp với số vòng dây trên stato. Theo cách này, dòng điện được áp dụng trực tiếp vào cuộn dây và cần có sự chuyển mạch pha-dòng điện điện tử để vận hành động cơ hiệu quả. Động cơ BL có tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao hơn, tản nhiệt tốt hơn và ít cần bảo dưỡng hơn so với động cơ chổi than.
 

Tuyến tính
Động cơ tuyến tính, giống như động cơ quay, có một stato và một rôto. Tuy nhiên, stato và rôto được 'mở ra', do đó tạo ra lực tuyến tính thay vì mô men quay. Động cơ tuyến tính được sử dụng trong các ứng dụng truyền động trực tiếp, trong đó thông số kỹ thuật về tốc độ và độ chính xác vượt quá khả năng của động cơ quay và vít me bi. Prodrive Technologies phát triển và sản xuất động cơ tuyến tính cho các yêu cầu ứng dụng rộng rãi, bao gồm động cơ tuyến tính lõi sắt, không có sắt và chân không.
 

Ổ đĩa servo
Bộ truyền động servo, còn được gọi là bộ khuếch đại servo, là liên kết giữa bộ điều khiển và động cơ và chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho động cơ servo trong hệ thống. Bộ truyền động servo là thành phần quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất của hệ thống servo. Bộ truyền động servo có một số ưu điểm so với bộ khuếch đại công suất thẳng cho các hệ thống gia công tự động, bao gồm khả năng định vị, tốc độ và điều khiển chuyển động vượt trội. Về bản chất, bộ truyền động servo có trách nhiệm chuyển đổi tín hiệu lệnh công suất thấp của bộ điều khiển thành điện áp và dòng điện công suất cao cho động cơ.
 

Bộ điều khiển chuyển động
Bộ điều khiển chuyển động là thiết bị chịu trách nhiệm điều khiển hệ thống chuyển động. Nhìn chung, bộ điều khiển chuyển động chạy phần mềm để điều khiển chuyển động trên các bộ phận máy móc tự động. Chúng thường được gọi là 'bộ não' của hệ thống điều khiển chuyển động. Bộ điều khiển chuyển động thường dựa trên PC, cung cấp giao diện người dùng đồ họa để dễ sử dụng. Trong hệ thống điều khiển chuyển động, bộ điều khiển cũng được gọi là thiết bị chính, cung cấp các thuật toán điều khiển, cấu hình chuyển động, vị trí mục tiêu và xử lý các quỹ đạo chuyển động cần thiết. Bộ điều khiển chuyển động có khả năng quản lý nhiều thiết bị phụ trên cùng một mạng, chẳng hạn như thiết bị I/O và ổ đĩa, do đó, quản lý các hệ thống đa trục phức tạp.

Có ba loại bộ điều khiển chuyển động chính: bộ điều khiển riêng lẻ, dựa trên PC và độc lập. Bộ điều khiển độc lập đại diện cho các hệ thống hoàn chỉnh được gắn trong một vỏ vật lý duy nhất chứa tất cả các thiết bị điện tử, kết nối bên ngoài và nguồn điện cần thiết. Bộ điều khiển độc lập dành riêng cho một bộ điều khiển chuyển động duy nhất có thể điều khiển hiệu quả một hoặc nhiều trục chuyển động.

Bộ điều khiển dựa trên PC được gắn trên bo mạch chủ của PC vì chúng là bo mạch xử lý tạo và triển khai các cấu hình chuyển động. Chúng phổ biến trong các thiết lập công nghiệp vì chúng cung cấp giao diện người dùng đồ họa và có sẵn giúp đơn giản hóa việc điều chỉnh và lập trình.

Các vi điều khiển riêng lẻ được thiết kế trên một bảng mạch in với các đầu vào và đầu ra của trình điều khiển để điều khiển động cơ. Chúng không đắt và cung cấp quyền truy cập cấp chip vào hệ thống. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi kỹ năng lập trình tuyệt vời để triển khai và cấu hình chính xác.

Việc lựa chọn bộ điều khiển chuyển động lý tưởng cho ứng dụng của bạn bắt đầu bằng việc hiểu các loại bộ điều khiển chuyển động khác nhau và các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Điều quan trọng nhất là độ phức tạp của ứng dụng. Ví dụ, một ứng dụng ít phức tạp hơn yêu cầu tốc độ tương đối chậm và một trục chuyển động duy nhất trong khi một ứng dụng phức tạp hơn yêu cầu nhiều trục chuyển động phải được phối hợp chặt chẽ.

Suzhou Full-v được thành lập vào năm 2019 và đã phục vụ hàng nghìn người dùng trong nước và quốc tế, nhận được sự công nhận nhất trí từ người dùng. Hệ thống theo dõi đường hàn thông minh bằng laser 3D Full-v đã đạt được sự phù hợp phủ sóng toàn diện giữa các nhà sản xuất robot chính thống trong nước và quốc tế, và có các đặc điểm là đơn giản, đáng tin cậy và sử dụng rộng rãi. Công ty cam kết cung cấp thiết bị cảm biến quang điện tử mở và tùy chỉnh và các dịch vụ kỹ thuật, luôn ưu tiên chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của người dùng. Với tinh thần cải tiến liên tục như một người thợ thủ công, chúng tôi cung cấp cho khách hàng những sản phẩm đáng tin cậy và ổn định.