积分控制器

今天的控制器正从电子柜转向集成到机器人的驱动器甚至基座上。

集成的途径
Danaher解决控制器连接问题的方法是将控制器集成到驱动器中。控制器不是一个单独的盒子，而是重新包装到一个印刷电路板上，该印刷电路板可以安装在伺服放大器本身中。“具有控制功能的驱动器已经存在多年了，”Dorscheid说，“但它们通常用于单轴，仅用于一个驱动器。”Danaher产品可以通过Cat5以太网电缆菊花链连接到其他驱动器，以控制除控制卡所在驱动器外的15个额外驱动器。

这种方法节省了占地面积，但由于其靠近驱动器，还提供了其他优势，例如能够获取故障数据等实时信息。“你可以在运行过程中动态地改变调谐参数，改变电流限制，实时监控平均电流和其他类似的事情，”她说。这些数据可以显示在人机界面上，或者，随着数字网络的加入，这些数字网络正在成为当今工厂的标准功能，发送到中央办公室。

Dorscheid指出，菊花链连接提供的连接简化了设置。“假设您想在机器调试过程中设置驱动器或更改某些调谐参数。您只需连接到该驱动器，其中包含控件，就可以访问其他驱动器。您可以在驱动器上运行示波器并进行调谐，而无需移动电缆。”

Adept对空间问题的解决方案是从内阁中获​​取控制器，并将它们集成到他们的Scara机器人的基础中。“我们嵌入了一个高级控制器，实际上与运动解决方案一起进行逻辑测序，”Pap Rocki说。“当您可以将控制更近且更靠近机制时，您可以以占地面积的成本节省大量资金。”

Adept的设计使用高速、时间同步的总线在不同的模块之间进行通信，减少了布线。和丹纳赫一样，该公司发现了其他优势，即在系统外定位智能，并在机械本身附近存储。

“在工厂有一个校准程序，你要在其中描述每个特定的模块或机器人，”Pap Rocki说。“我们发现，我们可以将物理参数存储在控制器中，并将其定位到模块本身或嵌入其中，因此，如果客户需要更换模块，(更换)也将包含校准常数。”单元中嵌入的控制语言子集还允许用户编写简单的应用程序。

集成控制器的一个挑战是热管理。帕普·罗基说：“当你看一个机械装置在一定的循环时间内能以多快的速度运动时，你的限制因素往往是在马达开始融化之前你能以多大的力度驱动它。”。“你需要进行广泛的系统平衡——我需要在那里放置多少重量？我需要移动多少重量？我的发动机的效率有多高？”

有许多热管理方法，包括风扇、水冷、热电冷却器，甚至压电冷却器。最终，老练的团队所走的道路是最简单的。机器人铸件是金属制成的。通过确保铸件外部有清晰的热传导路径，团队能够轻松散热。

平衡的性能
这些设计并不意味着独立的控制器是过去的一件事。如果工程中有任何一种真实的，那就是没有通用的解决方案。总是，有权衡。例如，具有非常高的轴的系统，或者具有严格的过程控制要求或高功能 - 触觉或力传感的系统，例如 - 可能最适合更传统的设计，至少暂时。

“目前，我们可以采取我们的控制系统的子集并将其添加到基础上。当我们需要添加输送机跟踪或集成视觉时，我们返回次级盒子，“Pap Rocki说。“这是一个友好的下一个目标，我们可以把所有的加工到机器人的基础吗？现在是什么时候有意义的，现在一些处理是达到一个水平，它会产生更多的热量，而不是我们可以在该环境中消散？“

最终，它回到了平衡。“即使你可以把整个控制能力放在发动机上，你也不会想把所有的电线都放在那里。单元的物流和布局的一部分是用于诊断流程和连接等等。我们要问的问题是，把这些电线放在哪里才有意义?”

如果应用得当，集成控制器是一种在许多应用中都能带来好处的方法。因此，这将是一个持续的过程。“我确实认为，随着我们的发展，越来越多的智能将转移到硬盘上，”多尔谢德说。显然，这是一种趋势，并将持续下去。