Содержание
Обслуживание РКПП
РКПП – роботизированная коробка переключения передач. Роботизированная коробка передач представляет собой обычную механическую трансмиссию, переключением передач в которой управляет робот – набор электронных блоков и датчиков.
Принцип работы РКПП ничем не отличается от принципа работы МКПП. Также она имеет аналогичную конструкцию, за исключением наличия в «роботе» специальных сервоприводов, которые называют актуаторами. Именно они позволяют автоматизировать смыкание сцепления и выбор конкретной передачи.
Электронный блок управления (ЭБУ) обрабатывает сигналы датчиков и других систем автомобиля: блока управления двигателем, тормозной и антизаносной/противопробуксовочной систем и т.д. — и приводит в действие актуаторы включения сцепления и переключения передач.
Плюсы роботизированной коробки передач:
• бюджетный вариант АКПП;
• сохранена надежность и конструктивность МКПП;
• минимизированы трудозатраты водителя для переключения передач;
• высокий процент передачи КПД в крутящем моменте.
Коробка робот изнашивает сцепление быстрее, чем водитель на механике. Примерно через 30 — 50 тыс.км пробега сцепление на автомобилях, оснащенных коробкой роботом, начинает проявлять признаки неисправности: коробка робот «буксует», появляется шум, не включается передача, автомобиль не едет как прежде.
Поэтому, необходимо провести техническое обслуживание при первых проявлениях неисправностей. При проведении технического обслуживания роботизированной коробки с помощью специализированного оборудования после тщательной диагностики производится программная адаптация сцепления и адаптация приводов роботизированной КПП. Иногда для восстановления работоспособности коробки робота достаточно выполнить прокачку сцепления и адаптацию сцепления (обучение момента трогания).
Своевременное обслуживание робота позволяет продлить срок службы комплекта сцепления РКПП, обеспечив пробег 60-70 тыс.
км и более. Чтобы роботизированная КПП служила долго, необходимо при техническом обслуживании через каждые 10-15 тыс.км проводить адаптацию алгоритма работы робота к степени износа диска сцепления.
Ремонт и техническое обслуживание роботизированной коробки очень похож на ремонт МКПП. Если вам необходима замена сцепления на роботе — специалисты СТО «Элекар» быстро и качественно проведут ремонт коробки передач вашего автомобиля.
У нас есть весь комплекс инструментов, необходимых для технического обслуживания роботизированной КПП.
Быстро и качественно произвести диагностику и ремонт роботизированной коробки, техническое обслуживание РКПП в Витебске можно в автосервисе «Элекар». На все работы дается гарантия с предоставлением всех необходимых документов.
Роботизированная коробка передач (РКПП), принцип работы, устройство
Роботизированная коробка передач, или, как её называют в обиходе, коробка робот, являет собой механическую коробку, в которой автоматизированы такие функции, как отключение сцепления и переключение передач.
По сути, работой коробки руководит электронный блок с заданными алгоритмами управления, то есть, её вполне можно отнести к полуавтоматам.
На деле это выглядит следующим образом: педаль сцепления, которую водитель должен выжать перед переключением скоростей, здесь отсутствует. Её заменяет система датчиков, сенсоров и актуаторов, которые передают данные на бортовой компьютер, а он уже руководит переключением коробки скоростей. Компьютер обеспечивает синхронизацию работы деталей коробки. К тому же, он способен к распознаванию стиля вождения конкретного водителя и даже к предугадыванию его действий.
Разработчиками коробок-роботов являются европейские автопроизводители, которые ставили перед собой цель улучшить управляемость автомобиля, особенно в условиях современных мегаполисов, где приходится совершать частые остановки и старты.
Если речь идёт об автомобилях серийного производства, рычаг переключения скоростей имеет у них такой же вид и находится там же, что и в механических коробках, но переключается не Ж-образным способом, а только вперёд и назад.
Что касается автомобилей, создаваемых для участия в Форммуле-1, то ручка переключения заменена в них двумя педалями, одна из которых увеличивает скорость, другая уменьшает.
Принцип работы роботизированной коробки передач заключается в следующем. Во время переключения рычага передач и нажатия на педаль газа сенсоры сообщают данные в процессинговый блок бортового компьютера, который передаёт сигнал коробке передач. Её сенсоры сообщают информацию об актуальной скорости в процессинговый блок и передают новое требование о переключении скоростей. В процессинговом блоке происходит синхронизация информации, полученной от сенсоров, и выбираются оптимальные скорость и время её переключения, что обеспечивает слаженность работы всех механизмов коробки передач. При этом учитываются и скорость вращения двигателя, показатели доски управления, работа кондиционера и т.д.
Центральный процессинговый блок обеспечивает управление механикой, а точнее – гидромеханическим блоком, смыкающим или размыкающим сцепление.
Данный процесс происходит одновременно с переключением водителем ручки скоростей.
В состав гидромеханического блока входит севромотор и связанный с ним линейный актуатор. Для запуска гидравлического цилиндра, который обеспечивает движение актуатора, используется тормозная жидкость.
Преимуществом данной системы является то, что скорость реакции электроники заметно выше и точнее, чем у самого опытного водителя, поэтому процесс сцепления завершается без его участия. При необходимости парковки машины, обратного движения или приведения трансмиссии в нейтральное положение водителю необходимо предварительно выжать обе педали, сделав это одновременно, после чего он может выбирать один из трёх вышеуказанных вариантов. Сцепление используется при этом лишь для приведения автомобиля в движение.
Чтобы быстро переключить скорость на более высокую, водителю нужно убрать с педали газа ногу, что позволит двигателю сбросить обороты до той скорости, которая допустима для переключения на более высокую скорость.
Однако при этом необходимо, чтобы рычаг переключения скоростей находился в правильной позиции.
Роботизированные коробки сочетают в себе комфорт управления коробки-автомата с топливной экономичностью и надёжностью механической коробки. При этом «роботы», в большинстве случаев, стоят заметно дешевле, чем классические АКПП. Практически все ведущие автомобильные компании оснащают сегодня свои автомобили именно роботизированными коробками, и относится это как к эконом- так и к премиум-классу.
Коробки-роботы сегодня применяются не только в легковых машинах, но и в грузовых автомобилях, и в автобусах, а в 2007 году такая коробка была установлена на спортивный мотоцикл Ямаха FJR 1300.
Каждый производитель даёт своё название роботизированным коробкам передач собственного производства: SMG/SSG (БМВ), Sequentronic (Мерседес-Бенц), DSG (Фольсваген), Automatic Stickshift, DSG (Фольксвген), Duo Select (Мазерати), Selespeed (Альфа Ромео, Фиат), Speedgear (Фиат), SensoDrive или EGS, или BMP (Ситроен), Sensinic или ACS (Сааб), i-Shift (Хонда), SMT, MultiMode (Тойота), Dualogic (Фиат), Durashift EST (Форд), Easytronic (Опель), Sporttronic, Twin Clutch SST, Allshift (Мицубиси), 2-tronic (Пежо), Quickshift (Рено).
Слово робот происходит от
Механическая конструкция Конструкция робота состоит в основном из
Двигатели Разнообразие электродвигателей обеспечивает
Двигатели постоянного тока. Постоянный магнит постоянного тока
Двигатели переменного тока. Эти двигатели включают
Шаговые двигатели. Они как
Серводвигатели. Сервоприводы простые постоянного тока Подробнее о двигателях
Механизмы Шестерни и цепи . Шкивы и Коробки передач . Датчики Роботы работают по принципу А
Источник питания Как правило, питание обеспечивается Система управления Существуют две основные системы управления Логическая схема Цифровая логическая схема управляет Микроконтроллер Микроконтроллеры умны Существуют три основные характеристики Подключение к математике Конфигурация робота
|
Некоторая сила
Изменение скорости
Как создаются промышленные роботы? Руководство по компонентам и движению манипуляторов роботов| XYZ
Одинаковы ли строения роботов и людей?
Роботы и люди имеют общие черты. Люди и механические роботы — какими бы противоположными они ни казались, на самом деле они имеют одну и ту же базовую структуру звеньев (костей) и суставов.
Основной скелет промышленных роботов, состоящий в основном из манипуляторов, представляет собой комбинацию звеньев и соединений. По отношению к человеческому телу части, которые могут свободно сгибаться и двигаться, такие как локоть и плечо, являются суставами, а кости, соединяющие эти суставы, эквивалентны звеньям робота. Принцип движения суставов и передачи энергии через звенья является общим как для людей, так и для роботов.
Локоть и плечо человека — это суставы, а соединяющие их кости — звенья.
Роботы можно условно разделить на два типа в зависимости от организации их соединений: 1) последовательное соединение и 2) параллельное соединение. Человеческая рука классифицируется как последовательное звено, поскольку ее суставы — плечо, рука и запястье — расположены последовательно.
Промышленные роботы подразделяются на несколько категорий, таких как вертикальный шарнирный тип и горизонтальный шарнирный тип (манипулятор робота с селективной податливостью SCARA), в зависимости от движений суставов и конструкции.
Дополнительную информацию см. в статье ниже.
Какие виды промышленных роботов существуют? Руководство по характеристикам основных 6 типов
В этой статье будет объяснено движение и внутреннее устройство промышленных роботов.
Сравнение движений робота и человека
Теперь давайте в качестве примера рассмотрим движение вертикального сочлененного типа, имеющего ту же механическую структуру, что и человеческая рука.
Робот с вертикальным шарниром представляет собой промышленный робот со структурой последовательной связи. Обычно он состоит из шести суставов (6 осей).
На следующем рисунке показано сравнение движения робота и человека.
Оси с 1-й по 3-ю — это талия и рука, а оси с 4-й по 6-ю — от запястья до кончиков пальцев. Первые три оси переносят запястье в определенное положение, а следующие три оси свободно перемещают запястье. Эта 6-осевая конструкция позволяет роботам свободно двигаться, как и людям.
Давайте проверим реальные движения на видео.
Все оси, от первой до шестой, двигаются как человек.
Что нужно для движения суставов?
Далее давайте подробно рассмотрим внутреннюю структуру промышленных роботов.
На приведенном ниже рисунке показана конструкция универсального робота малой и средней полезной нагрузки серии R от Kawasaki Heavy Industries или Kawasaki. Эта серия R используется в широком диапазоне областей, таких как сборка электронных устройств и дуговая сварка. Поскольку кабели и жгуты могут быть встроены внутрь манипулятора, можно избежать помех периферийному оборудованию, и робот может работать в небольшом пространстве. Его отличительной чертой является быстрая работа, которая может соответствовать проворным движениям.
На этом рисунке видно, что робот состоит из множества разных частей. Среди этих частей четыре особенно важные: привод, редуктор, энкодер и трансмиссия, каждая из которых будет объяснена отдельно.
Привод
Привод — это компонент, выполняющий функции шарнира робота, который позволяет роботу перемещать руку вверх и вниз или вращаться, а также преобразовывать энергию в механические движения. Может быть трудно понять эту концепцию, но подумайте о двигателях в качестве примера. Точки, отмеченные красными кружками на рисунке ниже, являются положением двигателей серии R.
Однако, если это простой двигатель, такой как те, которые используются в комплектах пластиковых моделей, невозможно выполнить точную операцию, которая требует точных движений и точности, например, 0,01 мм. Поэтому для промышленных роботов используется высокофункциональный двигатель, называемый серводвигателем, который может управлять положением и скоростью.
Наиболее распространенным источником энергии для приводов является электричество, но также может использоваться гидравлическая и пневматическая энергия. Некоторые приводы с гидравлическим приводом уникальны тем, что они могут генерировать большую мощность и устойчивы к ударам.
Редуктор
Редуктор — это устройство для увеличения мощности двигателя. Один только двигатель ограничен по мощности, которую он может выдавать. Для получения большой мощности двигатели в основном используются в сочетании с этим редуктором. Области, обведенные синим цветом на следующем рисунке, представляют собой редукторы.
Если объединить зубчатые колеса с разным количеством передач и уменьшить скорость вращения двигателя в 10 раз, мощность двигателя увеличится в 10 раз. Это тот же принцип, что и в велосипедной трансмиссии. Велосипеды имеют разные по размеру шестерни на переднем и заднем колесе. Как правило, трансмиссия используется для переключения передач заднего колеса. Когда выбрана большая передача и количество оборотов колеса сведено к минимуму, крутить педали становится легче за счет скорости, но даже ехать вверх по крутым склонам становится намного легче. Другими словами, выходная мощность может быть увеличена.
Энкодер
Энкодер — это устройство, которое указывает положение (угол) вращающегося вала двигателя.
Имея энкодер, он может предоставить осязаемые данные о том, в каком направлении и сколько движется робот. У обычных оптических энкодеров диск прикреплен к вращающемуся валу двигателя. Диск имеет прорези через равные промежутки времени для пропускания света, а по обеим сторонам диска расположены светоизлучающие диоды (СИД) и светоприемные элементы (фотодиоды) для различения интенсивности света (светлый и темный).
Когда двигатель вращается, свет либо проходит через щели, либо блокируется, поэтому угол поворота и скорость можно определить, считывая сигналы. Это позволяет серводвигателям точно контролировать позиционирование и скорость.
Трансмиссия
Трансмиссия — это компонент, передающий мощность, генерируемую исполнительными механизмами и редукторами. Трансмиссия также способна изменять направление и величину мощности. Как и прежде, рассматривая велосипед в качестве примера, цепь, соединяющая кривошип с задним колесом, является трансмиссией. Велосипеды приводятся в движение, принимая вращательное движение от педалей и передавая его на заднее колесо с помощью трансмиссии.
Эта идея также применима к конструкции робота. Двигатель, используемый в роботах, обычно размещается рядом с суставами, но его также можно разместить вдали от суставов с помощью передаточных механизмов, таких как ремни и шестерни. Например, в запястье роботов серии R, поскольку двигатель может быть установлен на локтевой части руки с помощью проводящего механизма, возможно компактное запястье.
Добавление функций с помощью сменного концевого зажима
Люди могут выполнять различные задачи с помощью инструментов. В случае с промышленными роботами замена устройства, прикрепленного к их запястью, делает роботов очень универсальными и позволяет им выполнять различные работы. Это устройство называется «концевой эффектор», и существует множество готовых к использованию устройств, включая руки для подъема предметов, вакуумные (всасывающие) типы, а также инструменты для сварки и покраски. Робот может выполнять очень широкий спектр работ, сочетая гибкое движение, реализуемое валами роботов, и специальные концевые эффекторы.