Roboty i wnioski dla nas 31

Roboty i wnioski dla nas 31
Już wcześniej podano typowe zastosowania robotów przemysłowych. Wydajność użytej w automatycznej linii produkcyjnej sterowanej komputerowo maszyny CNC czy robota nie powinna mocno limitować wydajności całej linii. Dla najlepszej ekonomii maksymalna wydajność wszystkich maszyn powinna być podobna. Maszyna CNC z magazynem wymienianych automatycznie narzędzi może wykonać spory zakres czynności.
Wydajność maszyny CNC i robota zależy od maksymalnego przyśpieszenia i prędkości poruszania organów ruchomych oraz przenoszonych mas. Wymagana moc servonapędów wynika z wymaganych przyśpieszeń, prędkości i udźwigu robota oraz poruszanych mas.
Przekładnia pomiędzy wirnikiem silnika servonapędu a poruszanym ramieniem robota jest dość duża i moment bezwładności silnika ma duży udział w całej poruszanej "bezwładności". Moment bezwładności silnika rośnie wraz  z jego masą i znaczna cześć mocy silnika porusza tylko sam rotor ( także wbudowany hamulec i sensor ) silnika !  Stąd idea stosowania jak najmniejszego silnika napędu i jego dynamiczne forsowanie. Jest ono dopuszczalne jako że dynamiczne - forsowne ruchy zajmują małą część czasu pracy silnika. Forsowanie servonapędu musi być bardzo ostrożne i pilnowane ( obecnie programowo i sprzętowo ) jako ze silnik można szybko uszkodzić cieplnie. 

Na wykresie pokazano dopuszczalne granice pracy przykładowego synchronicznego servosilnika firmy Siemens. Według norm S1 oznacza prace ciągła z określonym - podanym przyrostem temperatury zaś S3 prace przerywaną z podanym wypełnieniem. Krzywe a,b,c pokazują graniczne chwilowe zdolności silnika i trzech różnych typów inverterów zasilających silnik przy określonym napięciu zasilania sieciowego. Poniżej zdjęcie rotora silnika ( widoczne magnesy ) z hamulcem.

Obecnie dominują w robotyce silniki synchroniczne z magnesami z ziem rzadkich. Mają mniejszy moment bezwładności niż silniki indukcyjne. Mają także lepszą sprawność niż silniki indukcyjne. Poważną wadą silnika indukcyjnego jest konieczność utrzymywania namagnesowania rotora także gdy silnik nie rozwija momentu napędowego ale musi pozostać w gotowości do akcji z namagnesowanym rotorem. Przez inverter i silnik płynie wtedy prąd generujący straty mocy.
Silnik indukcyjny jest znacznie tańszy od silnika synchronicznego ale technologia magnesów z ziem rzadkich dalej czyni postępy i możliwy jest spadek ceny silników synchronicznych z magnesami stałymi. Niełatwe zadanie wyboru silnika synchronicznego z magnesami z ziem rzadkich bądź indukcyjnego mają konstruktorzy samochodów elektrycznych i hybrydowych.
"Silnik" użyty w robocie czy maszynie CNC ma zintegrowany hamulec elektryczny i sensor położenia. Oczywiście zwiększają one moment bezwładności ale są absolutnie systemowo niezbędne.

Technologia rozwija się ewolucyjnie. Znakomitych źródłem konkretnej, bezcennej wiedzy są wewnętrzne opracowania wiodących koncernów świata.   

W opublikowanym właśnie rankingu szanghajskim (ARWU) czyli liście 500 najlepszych uczelni świata, Uniwersytet Warszawski wrócił do czwartej setki a Uniwersytet Jagielloński  znalazł się w piątej setce. Są w rankingu tylko dwie polskie uczelnie ! Po raz 14 z rzędu najlepszą uczelnią świata został amerykański Harvard, dalej Stanford i Cambridge. Co ciekawe są to prywatne uczelnie !
Od ponad dwóch wieków osiągnięć cywilizacyjnych dostarcza nam kapitalizm.  Słowo kapitalizm bynajmniej nie pochodzi od angielskiego „Capital”, czy niemieckiego „Kapital” tylko od łacińskiego „caput/capita” czyli „głowa/głowy”.