1. Производство корпусов роботов
Основа производственной цепочки находится в производстве корпусов роботов в середине производственной цепочки, где находится «тела» промышленных роботов. На этом этапе разные типы роботов наделены разными функциональными характеристиками: многосоставные (многоосные) роботы известны своей гибкостью и универсальностью, коллаборативные роботы подчеркивают дружественное сотрудничество, роботы SCARA (горизонтальные) ориентированы на горизонтальную точность, роботы с декартовыми координатами превосходны в длительном линейном движении, а параллельные роботы и мобильные роботы AGV/AMR обладают способностью свободно перемещаться. Все эти роботы различной формы созданы для адаптации к различным рабочим условиям и потребностям и стали незаменимой частью промышленного производства.
2, основные компоненты восходящего потока
Сердце работы роботов расположено в базовом компоненте цепочки производства промышленных роботов и является ключом к работе всей робототехнической системы. Эти компоненты не только определяют производительность и эффективность робота, но также напрямую влияют на стоимость и сценарии применения робота. Основные компоненты в основном включают в себя системы управления, редукторы, сервосистемы, датчики и концевые исполнительные органы, каждая из которых имеет свои уникальные функции и роли.
1. Система управления:
Система управления рассматривается как «мозг» робота, отвечающий за управление и координацию работы различных компонентов робота. Система управления обычно состоит из контроллеров, аппаратных процессоров и программных алгоритмов.
① Контроллер: Контроллер является ядром системы управления, отвечающим за получение данных от датчиков, обработку этих данных в соответствии с заданными программами и выдачу соответствующих инструкций. Производительность контроллера напрямую влияет на скорость реакции и точность робота, что требует чрезвычайно высокой вычислительной мощности и надежности.
② Аппаратный процессор. Аппаратные процессоры играют роль вычислительных механизмов в системах управления. Требуется быстрая обработка больших объемов данных, чтобы робот мог реагировать в-реальном времени на различные сложные рабочие задачи.
③ Алгоритм программного обеспечения: Алгоритм программного обеспечения является душой системы управления. Написав и оптимизировав алгоритмы управления, роботы могут выполнять различные точные действия, такие как планирование пути, управление движением и обход препятствий.
2. Редуктор:
Редуктор — ключевой компонент трансмиссии промышленных роботов, основная функция которого – преобразование высокоскоростного-двигателя с низким крутящим моментом в низкоскоростной-выходной крутящий момент с высоким крутящим моментом для приведения в движение шарниров и приводов робота. Качество и точность редуктора напрямую определяют точность движения и стабильность робота. Распространенные типы редукторов включают редукторы RV и гармонические редукторы.
① Редуктор RV: Редуктор RV (RotaryVector) представляет собой редуктор, основанный на принципе циклоидальной вертушковой передачи, который обладает характеристиками высокой жесткости, высокого крутящего момента и высокой точности и широко используется в многошарнирных роботах и тяжелых-промышленных роботах. Высокая точность и малый люфт редукторов RV делают их особенно подходящими для применений, требующих высокой-точности позиционирования, таких как сварка, сборка и т. д.
② Подавитель гармоник. Подавитель гармоник обеспечивает высокую-точную передачу благодаря сочетанию гибких подшипников и генераторов волн. Он обладает преимуществами компактной конструкции, высокого передаточного числа и высокого крутящего момента и обычно используется в легких роботах или в приложениях, требующих высокой точности. Редукторы гармоник широко используются в роботизированных манипуляторах, особенно в приложениях, требующих точного управления, таких как производство электроники и сборка медицинского оборудования.
3. Сервосистема:
Сервосистема является основным силовым устройством промышленных роботов, обеспечивающим эффективное движение. Обычно он состоит из серводвигателей, сервоприводов и энкодеров, которые совместно отвечают за движение робота.
① Серводвигатель. Серводвигатель является ключевым компонентом, который преобразует электрическую энергию в механическую и непосредственно приводит в движение суставы робота. Серводвигатели должны иметь высокие динамические характеристики для достижения точного позиционирования и управления скоростью роботов. Различные промышленные роботы выбирают серводвигатели с разными характеристиками и мощностью в соответствии со сценариями применения, чтобы удовлетворить свои требования к движению.
② Сервопривод: Сервопривод является основным компонентом, который управляет серводвигателем и регулирует скорость и положение двигателя, получая инструкции от контроллера. Сервоприводы должны иметь возможность быстро реагировать на управляющие сигналы и точно регулировать рабочее состояние двигателей, чтобы обеспечить плавность и точность движений робота.
③ Энкодер. Энкодеры используются для измерения скорости и положения серводвигателей, а также обеспечивают обратную связь с системой управления для обеспечения управления с замкнутым-контуром. Точность энкодера напрямую влияет на точность движения робота, а энкодеры с высоким-разрешением могут значительно повысить точность позиционирования робота, особенно в сценариях сборки и обработки, требующих высокой точности.
4. Датчик:
Датчики наделяют роботов способностью воспринимать окружающую среду и собственное состояние, позволяя им безопасно и точно выполнять задачи в сложных и меняющихся рабочих условиях. Существует много типов датчиков, включая датчики положения, датчики крутящего момента, визуальные датчики и тактильные датчики.
① Датчик положения. Датчики положения используются для измерения положения и позы роботов, обычно включая датчики угла и датчики смещения. С помощью этих датчиков роботы могут добиться точного управления движением и избежать столкновений и помех.
② Датчик крутящего момента. Датчики крутящего момента используются для измерения силы и крутящего момента, которые роботы испытывают во время рабочего процесса. Датчики крутящего момента особенно важны в коллаборативных и сборочных роботах, поскольку они могут помочь роботам воспринимать и регулировать приложенную силу, тем самым повышая точность и безопасность работы.
③ Визуальные датчики. Визуальные датчики предоставляют роботам «визуальные» возможности, позволяя им распознавать и определять местонахождение объектов. В сочетании с алгоритмами обработки изображений визуальные датчики могут помочь роботам решать сложные задачи, такие как распознавание, классификация и отслеживание объектов.
④ Тактильные датчики. Тактильные датчики позволяют роботам воспринимать контактные силы и особенности поверхности. Они обычно используются для задач тонкой сборки и обработки поверхности, что позволяет роботам более гибко адаптироваться к различным рабочим условиям.
5. Конечные эффекторы:
Конечный эффектор — это часть промышленного робота, выполняющая определенные задачи, эквивалентная «руке» робота. Конструкция и выбор рабочих органов напрямую влияют на эффективность и применимость роботов. К распространенным концевым исполнительным органам относятся роботизированные руки, приспособления, сварочные пистолеты, распылительные устройства и т. д.
3, интеграция последующей системы
Последующая системная интеграция производственной цепочки, где роботы демонстрируют свои способности, является грандиозной сценой для демонстрации своих возможностей промышленными роботами. Здесь роботы демонстрируют свои навыки в различных областях промышленности, включая сварку, укладку на поддоны, погрузочно-разгрузочные работы, сборку, напыление и многое другое. Эти сценарии применения охватывают почти все области промышленности, и в каждой отрасли можно увидеть фигуру промышленных роботов, излучающих свет и тепло.