EN
SZYBKI DOSTĘP
Jako wa¿na ga³¹ź robotyki przemys³owej, roboty wspó³pracuj¹ce zdoby³y w ostatnich latach szybkie przywództwo na rynku globalnym. Posiadaj¹c zalety takie jak wysoka elastyczno¶æ, zwiêkszone bezpieczeñstwo oraz przyjazne dla u¿ytkownika, s¹ szeroko stosowane w takich dziedzinach jak motoryzacja, medycyna czy produkcja - staj¹ siê kluczowym czynnikiem napêdzaj¹cym automatyzacjê przemys³ow¹ oraz rozwój inteligentny.
1. Czym jest robot wspó³pracuj¹cy?
Inteligentna modernizacja robotów to cecha charakterystyczna nowej rewolucji przemysłowej. Jednak w określonych dziedzinach produktów i liniach produkcyjnych zaangażowanie ludzi pozostaje niezastąpione. Na przykład przy składaniu elementów o wysokiej precyzji czy wykonywaniu prac intensywnie pochłaniających czas, wymagających dużej elastyczności, roboty współpracujące działają obok operatorów, by maksymalnie wykorzystać zarówno wydajność robotów, jak i inteligencję człowieka. W porównaniu z tradycyjnymi robotami przemysłowymi oferują lepszą opłacalność, zwiększone bezpieczeństwo i większy komfort – co znacząco wspomaga rozwój przedsiębiorstw produkcyjnych.
Główne cechy robotów współpracujących:
◾ Światła: Poprawia kontrolę i bezpieczeństwo.
◾ Przyjazny dla użytkownika projekt: Posiada gładkie powierzchnie i stawy, bez ostrych krawędzi czy szczelin, które mogłyby zranić operatora.
◾ Percepcja otoczenia: Potrafi rozpoznawać otoczenie i dostosowywać swoje działania na podstawie zmian w środowisku.
◾ Współpraca człowiek-robot: Wyposażyliśmy je w czułe sprzężenie zwrotne związane z siłą; zatrzymują się natychmiast po osiągnięciu ustawionego progu siły, umożliwiając bezpieczną współpracę człowieka i robota – nawet bez zastosowania barier bezpieczeństwa w niektórych scenariuszach.
2. Tendencje w zasilaniu silników robota współpracującego
Roboty integrują wiele elementów funkcyjnych – takich jak łączność, percepcja wizyjna, czujniki pozycji i sterowanie silnikiem – w zależności od ich zastosowania i funkcji. Posiadają również różne podsystemy zasilania, w tym konwersję prądu przemiennego na stały (AC-DC), zarządzanie baterią, konwersję prądu stałego (DC-DC), konwertery wielofazowe, czujniki i sterowniki silników. Wśród nich system napędowy silnika stanowi rdzeń robota współpracującego, odpowiadając przede wszystkim za precyzyjną kontrolę ruchu stawów i zasilania.
Tradycyjne układy napędowe oparte na silnikach od lat polegają na rozwiązaniach 12V. Powstanie systemów 48V wynika z faktu, że 48V to najwyższe napięcie uznawane powszechnie za bezpieczne. W porównaniu do urządzeń zasilanych bezpośrednio z sieci energetycznej, inżynierowie mogą uprościć projekt ochrony systemu, zmniejszyć rozmiary produktu, a tym samym obniżyć jego wagę, koszty oraz straty energetyczne. Silniki zasilane bezpośrednio napięciem 48V są zazwyczaj mniejsze, co umożliwia tworzenie bardziej kompaktowych i lżejszych węzłów – zwiększając efektywność energetyczną, zwinność i niezawodność przy jednoczesnym zmniejszeniu masy i kosztów. To otwiera nowe możliwości w zastosowaniach robotycznych i przyspiesza procesy automatyzacji przemysłowej.
3. Dobór dławików w zasilaniu układów napędowych 48V
Dławiki są kluczowymi elementami w układach zasilania silników 48V, głównie stosowanymi w przetwornicach DC-DC (np. obwody obniżające napięcie - Buck, podwyższające napięcie - Boost oraz obniżająco-podwyższające napięcie - Buck-Boost). Ich główne funkcje obejmują magazynowanie energii, filtrowanie, tłumienie zakłóceń oraz zapewnienie stabilności systemu. Dobór dławików o niskich stratach, wysokim prądzie nasycenia i wysokiej wydajności prądowej znacząco poprawia skuteczność i stabilność działania systemu. Dodatkowo, dławiki skutecznie tłumią zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), zmniejszając wpływ hałasu przełączania przetwornic DC-DC na inne obwody wrażliwe.
W systemach zasilania 48V parametry indukcyjności bezpośrednio wpływają na stabilność, skuteczność i niezawodność systemu. Dlatego wybór odpowiedniej cewki indukcyjnej jest kluczowy dla inżynierów zajmujących się sprzętem. Należy dokładnie dobrać podstawowe parametry, w tym wartość indukcyjności, prąd nasycenia, rezystancję stałoprądową oraz częstotliwość pracy.
Kluczowe parametry wyboru cewki indukcyjnej:
◾ Indukcyjność: Określa wielkość tętnień prądu i pojemność magazynowania energii. Odpowiednia wartość indukcyjności redukuje tętnienia prądu i zwiększa stabilność systemu.
◾ Prąd nasycenia: Stały prąd, przy którym rdzeń magnetyczny ulega nasyceniu. Wybór materiałów o wysokim poziomie nasycenia i doskonałej stabilności termicznej gwarantuje stabilną pracę.
◾ Rezystancja stałoprądowa (DCR): Mniejsza rezystancja DCR zmniejsza straty mocy i poprawia sprawność. Konstrukcja monolityczna z płaskim drutem łączy niską rezystancję DCR z wysoką gęstością mocy.
◾ Częstotliwość pracy: Dzięki zastosowaniu półprzewodników o szerokim przerwaniu pasmowym (SiC, GaN), częstotliwości przełączania wzrosły do zakresu megahercowego. Wysokoczęstotliwościowe, kompaktowe dławiki o dużym prądzie są niezbędne do efektywnej i stabilnej pracy systemu.
4. Codaca Rozwiązania z dławikami
Dzięki niezależnym badaniom i innowacjom technologicznym CODACA oferuje kompleksowe rozwiązania z dławikami dla systemów zasilania 48V w robotach współpracujących, wspierając rozwój automatyki przemysłowej. Firma dostarcza zróżnicowane kategorie i modele produktów, z unikalnymi właściwościami elektrycznymi, spełniającymi wymagania dotyczące wysokiej wydajności tych systemów.
4.1 Indukcyjności mocy o dużym prądzie
Wykorzystanie rdzeni z proszku magnetycznego z uzwojeniami płaskoprzewodowymi, charakteryzujących się wysokim prądem nasycenia, niskimi stratami, wysoką sprawnością konwersji oraz szerokim zakresem temperatur pracy. Idealne do konwerterów DC-DC 48V wymagających dużego prądu, niskich strat i wysokiej gęstości mocy.
4.2 Wyroby z tworzyw sztucznych
Odlewane z materiałów o niskich stratach w rdzeniach proszkowych, z całkowicie ekranowaną strukturą, zapewniają silną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), niską rezystancję prądu stałego, wysoką wydajność prądową i niskie straty w rdzeniu. Spełniają wymagania systemowe dotyczące kompaktowej wielkości, dużego prądu i wysokiej odporności na zakłócenia elektromagnetyczne.
4.3 SMDowe kondensatory mocowe
Wyposażyły w wysokoczęstotliwościowe, niskostratne rdzenie magnetyczne, co powoduje minimalne straty w wysokiej częstotliwości. Ich kompaktowa wielkość umożliwia montaż o dużej gęstości, a zaprojektowana ekranowanie magnetyczne zapewnia silną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) – co czyni je idealnym wyborem dla kompaktowych, wysokowydajnych systemów zasilania.
W miarę rozszerzania się zastosowania robotów współpracujących w różnych branżach, wydajność i niezawodność ich 48V systemów zasilania silników stają się coraz bardziej istotne. Dbała selekcja dławików – z uwzględnieniem indukcyjności, prądu nasycenia, oporności stałoprądowej i częstotliwości pracy – zapewnia stabilną, efektywną i wysokowydajną pracę. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom dostawców takich jak CODACA, roboty współpracujące mogą osiągać wyższą efektywność energetyczną, precyzję i niezawodność, co napędza kolejną falę automatyzacji przemysłowej i inteligentnej produkcji.