Trong hệ thống điều khiển tự động khép kín, cảm biến được sử dụng để kiểm tra độ chính xác của các cánh tay robot, giám sát sử dụng thông tin phản hồi thứ cấp và thiết bị mã hóa để loại bỏ các vị trí sai số thường gặp như khe hở cơ khí, phi tuyến tính và độ trễ giúp tiết kiệm chi phí.

Các yếu tố cơ bản cần kiểm soát
Trong dây chuyền tự động, hệ thống kiểm soát theo dõi bao gồm phần cứng cơ khí và hệ thống động lực, các hoạt động của chúng được điều khiển bằng máy tính. Thông thường thông tin xuất phát từ bộ mã hóa trục quay đến bộ mã hóa tuyến tính.

Tuy có sự phản hồi khác nhau giữa vị trí điều khiển và vị trí chỉ định (1) nhưng bộ điều khiển vẫn tạo ra và khuếch đại một tín hiệu đưa vào hệ thống để điều khiển tốc độ và hướng di chuyển robot. Ví dụ: bộ khuếch đại điện tử cho động cơ trợ lực xe mô tô.

Quá trình đọc vị trí, so sánh giữa vị trí điều khiển và di chuyển tải (2) tới vị trí chính gọi là hệ thống điều khiển tự động khép kín. Bên cạnh đó, các biến số khác như tốc độ, đạo hàm toán học hay là lực truyền động cũng có thể đo được.

Đối với vị trí và tốc độ, sự chính xác của việc kiểm soát chuyển động rất quan trọng. Trên thực tế có nhiều yếu tố tác động gây ảnh hưởng đến vị trí của tải. Do đó cần có sự mã hóa để có sự tương tác giữa tải và phần mềm hệ thống.

Các yếu tố làm sai lệch hệ thống mã hóa
Mối quan hệ giữa động cơ và bộ truyền động cánh tay robot thực sự không quá lớn. Mối quan hệ thực tế còn phụ thuộc vào mức độ chính xác của bộ mã hóa ổ đĩa.

Tùy thuộc vào độ chính xác của ổ đĩa để tính toán mức độ sai lệch do co giãn ổ đĩa và người thiết kế phải thiết lập dung sai bù đắp sai lệch đó.

Chi phí hệ thống điều khiển bộ mã hóa
Độ chính xác của thiết kế có thể bị sai lệch khi dùng cho sản phẩm mới. Nguyên nhân là do bên trong hệ thống xuất hiện sai số và dung sai các chi tiết có thể thay đổi, độ chính xác bắt đầu xấu đi và sai lệch trong suốt quãng thời gian còn lại. Điều này cho thấy hệ thống phải được thiết kế dung sai chính xác để hạn chế tình trạng trên tuy chi phí có thể rất cao.

Ngoài ra, hệ thống lái cơ khí cũng rất quan trọng, nó đòi hỏi về kỹ thuật cơ khí chặt chẽ và phí bảo hiểm từng chi tiết phụ tùng có thể cũng góp phần làm tăng thêm chi phí.

(1) Vị trí chỉ định: vị trí máy thiết lập đặt thiết bị để thao tác
(2) Di chuyển tải: hoạt động của cánh tay robot

 

(Theo Fabricating and Metal Working)