이 개발 과정의 각 링크에 대해 긴 기사를 작성하면 충분할 것입니다. 여기서는 제가 이해한 내용만 간략하게 설명하겠습니다. 연대순으로 배치 로봇 제품 개발은 다음 프로세스로 구성됩니다.
1. 요구 사항 분석 및 제품 정의.
이 단계에서 제품 관리자는 시장 정보를 수집하고, 고객을 방문하고, 경쟁사를 이해하고, 마지막으로 제품 수요와 수요가 대상으로 삼는 일반적인 산업 및 일반적인 프로세스를 요약합니다. 시장의 기대에 따라 1년에 몇 대를 판매할 수 있는지, 목표 가격대, 목표 산업 애플리케이션의 현황 및 개발 동향 등을 판단합니다. 요구 사항에 따라 제품 성능 지수를 제안하고 사용 환경, 작업 범위, 최대 속도, 정격 부하, 일반적인 프로세스 궤적을 달성하는 데 걸리는 시간, IP 수준, 전력 등 예상 제품의 제품 기능 수준을 정량적이고 구체적으로 설명합니다. 공급 유형, 중량 제한, 서비스 수명, 따라야 할 인증 및 표준 등
여기서 요구되는 기술은 업계, 시장, 비용, 회사 전략, 기타 개발 링크, 생산 및 제조 프로세스, 비즈니스 민감성에 대한 포괄적인 이해입니다. 오랜 작업을 통해 천천히 쌓아가는 것입니다.
2. 사전 조사 및 타당성 분석
이전 단계에서 제안한 제품 성능 지표를 고려하여 기계, 시뮬레이션, 드라이브, 전기, 소프트웨어 분야의 엔지니어들이 참여하기 시작했습니다. 각각의 기술적 관점에서 분석하여 평가합니다. 주로 기술 타당성과 비용이라는 두 가지 방향에서 조달 및 생산 인력의 지원도 필요합니다. 목표는 기술과 비용 사이에 수익성 있는 균형이 있는지 확인하는 것입니다. 이 단계의 또 다른 중요한 내용은 경쟁사의 유사 제품을 면밀히 분석 및 테스트하고, 상대의 경험을 자사 제품의 장점으로 전환시키려는 것입니다.
이 단계가 끝나면 개념적 계획이 수립되고 개발주기와 비용이 추정됩니다. 이러한 내용은 타당성 분석 보고서, 프로젝트 계획, 비용 분석, 위험 평가 등의 형태로 경영진이 개발 프로젝트를 공식적으로 시작할지 여부를 결정할 수 있는 출력 문서가 됩니다.
이 단계에는 다양한 분야의 선배 엔지니어들이 참여하게 된다. 각 분야에 관련된 지식과 기술은 추후 다른 개발 단계에서 소개될 예정이다.
3. 계산 및 시뮬레이션
이전 개념 계획에는 대부분의 세부 사항이 부족하지만 대략적인 크기, 부하, 속도, 일반적인 프로세스 등의 정보를 기반으로 제품을 대략적으로 예측할 수 있습니다. 궤적 등 모델링 및 시뮬레이션 계산. 개념계획상의 기하학적 크기 정보에 따라 로봇의 기구학 모델을 구축할 수 있다. 이를 바탕으로 외부 하중이 이미 정의되어 있고, 자연 질량 하중과 마찰력이 경험적으로 추정되어 동적 모델을 더 얻을 수 있습니다. 동적 시뮬레이션을 수행하기 위한 입력으로 목표 속도와 궤적을 사용하여 두 가지 중요한 데이터를 얻습니다. a. 각 구동축의 토크 b. 전자는 다음과 같이 개발 및 선택됩니다. 드라이브 시스템 유형의 기본이며 후자는 기계 구조 설계의 기본입니다.
시뮬레이션 계산 작업은 로봇 개발 프로세스에서 시스템 계층과 구성 요소 계층 사이의 인터페이스입니다. 여기서 제품 기능에 대한 성능 지표는 기술 구현을 위해 각 구성 요소의 성능 매개변수로 변환됩니다.
이 단계에서는 특히 고전 역학, 다물체 동역학 시뮬레이션, 기계 시스템, 전기 시스템 및 제어 이론에 대한 포괄적인 지식에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 시뮬레이션 계산 도구, Matlab/Simulink, Modelica, Adams 또는 로봇 분야의 다양한 소프트웨어를 능숙하게 사용할 수 있어야 합니다. 물론 도구의 사용이 가장 중요한 것은 아니며 지식에 대한 이해가 항상 우선입니다.
4. 드라이브 시스템 선택 및 개발
드라이브 시스템에는 전원 공급 장치, 서보 드라이브, 모터부터 일반적으로 파워트레인으로 알려진 감속기까지 일련의 구성 요소가 포함됩니다. 서로 다른 구성 요소에 관련된 분야가 상당히 다르기 때문에 일반적으로 전력 전자, 서보 모터 및 감속기의 세 가지 분야의 엔지니어가 완료합니다.
시뮬레이션을 통해 계산된 속도 및 토크 요구 사항에 따라 위 세 가지 분야의 제품 중 기존 표준 모델을 선택하고, 표준 모델을 기반으로 최적화를 수행하거나 새로운 모델을 개발합니다. 여기에 설계된 3가지 구성요소인 드라이버, 서보모터, 감속기는 산업용 로봇의 3가지 핵심 구성요소로 물리계층의 핵심 기술을 대부분 담고 있으며, 구성요소 비용의 대부분을 차지한다. 세 가지 구성 요소는 모두 산업 시스템에서 일반적으로 사용되지만 성능 요구 사항은 다른 응용 분야(정밀 가공 및 항공 우주 제외)보다 높습니다. 설치 공간이 제한적이고 밀폐되어 있기 때문에 소형화 및 열 관리에 대한 요구 사항이 특히 높습니다.
이 단계에서 엔지니어는 전력전자, 모터 구동 및 제어(공간 벡터 기반), 모터(주로 브러시리스 영구자석 모터) 등 관련 분야의 지식에 대한 심층적인 이해가 필요합니다. 설계, 모터 관련 전자기학, 다양한 감속기 설계 및 응용, 베어링 및 윤활 등 컴포넌트 개발이 아닌 선택만 포함한다면, 다양한 컴포넌트의 성능 매개변수에 대한 심층적인 이해와 많은 응용 경험이 필요합니다.
5. 기계 설계
모션 시스템의 기존 기계 설계. 설계 입력에는 다음과 같은 측면이 포함됩니다. 첫째, 시뮬레이션을 통해 계산된 기계 하위 시스템 성능 지표(길이, 공간 동작 범위, 무게), 둘째, 각 노드의 응력 분석, 셋째, 드라이브 시스템의 설치 요구 사항 기능적 성능 지표 설치 방법 및 적용 환경에 대한 요구 사항. 이러한 입력을 기반으로 기계 엔지니어는 위의 요구 사항을 달성하기 위해 적절한 재료를 선택하고 합리적인 구조를 설계해야 합니다.
기계해석 결과는 유한요소해석의 입력으로 활용되며, 기계엔지니어는 설계에 대한 유한요소 계산을 수행하여 구조의 강도를 검증한다.
지식 구조 측면: 기계 설계, 재료, 유한 요소, 관련 표준에 익숙함, 다양한 가공 기술(주조, 다이캐스팅, 플라스틱 성형, 판금, 용접)에 대한 이해, 능숙한 사용 CAD 소프트웨어(ProE, UG, Catia, Inventor), 유한 요소 계산, 그리고 더 중요한 것은 경험, 경험, 경험입니다.
6. 제어 캐비닛 설계
일반적인 산업용 드라이브 제어 시스템 전기 캐비닛 설계. 캐비닛은 드라이브 시스템의 전원 공급 장치 및 스타터, 제어 시스템의 산업용 컴퓨터(대부분의 제조업체는 PLC 및 모션 컨트롤러 솔루션 대신 산업용 컴퓨터를 선택함) 및 통신 버스 시스템의 설치, 작동 및 유지 관리를 위한 환경을 제공합니다. . 레이아웃, 열 관리 및 관련 설계 표준(IEC, UL, GB, CE)의 시행이 핵심입니다.
지식 시스템: 저전압 전기 시스템 설계, 서보 드라이브 시스템 응용, 전기 캐비닛 공기 덕트 및 방열 설계, 본질 안전, 필드버스 연결, 다양한 설계 표준. CAD 소프트웨어(Eplan, Autodesk) 사용에 능숙하신 분