1, fabbricazione del corpo del robot
La spina dorsale della catena industriale si trova nella produzione dei corpi dei robot, al centro della catena industriale, dove si trova il "corpo" dei robot industriali. In questa fase, diversi tipi di robot sono dotati di caratteristiche funzionali diverse: i robot multi-articolazione (multiasse) sono noti per la loro flessibilità e versatilità, i robot collaborativi enfatizzano la cooperazione amichevole, i robot SCARA (orizzontali) si concentrano sulla precisione orizzontale, i robot a coordinate cartesiane eccellono nel movimento lineare lungo e i robot paralleli e i robot mobili AGV/AMR hanno la capacità di muoversi liberamente. Questi robot dalle forme diverse nascono tutti per adattarsi a diversi ambienti ed esigenze lavorative, e sono diventati una parte indispensabile della produzione industriale.
2, componenti principali a monte
Il cuore del funzionamento dei robot si trova nel componente centrale a monte della catena industriale dei robot industriali ed è la chiave per il funzionamento dell’intero sistema robotico. Questi componenti non solo determinano le prestazioni e l’efficienza del robot, ma influiscono direttamente anche sui costi e sugli scenari applicativi del robot. I componenti principali includono principalmente sistemi di controllo, riduttori, servosistemi, sensori ed effettori finali, ciascuno con le sue funzioni e ruoli unici.
1. Sistema di controllo:
Il sistema di controllo è considerato il "cervello" del robot, responsabile del comando e del coordinamento del funzionamento dei vari componenti del robot. Il sistema di controllo è solitamente costituito da controller, processori hardware e algoritmi software.
① Controller: il controller è il nucleo del sistema di controllo, responsabile della ricezione dei dati dai sensori, dell'elaborazione di questi dati secondo programmi preimpostati e dell'emissione delle istruzioni corrispondenti. Le prestazioni del controller influiscono direttamente sulla velocità di reazione e sulla precisione del robot, richiedendo quindi potenza di elaborazione e affidabilità estremamente elevate.
② Processore hardware: i processori hardware svolgono il ruolo di motori di calcolo nei sistemi di controllo. Richiede l'elaborazione rapida di grandi quantità di dati per garantire che il robot possa rispondere in tempo reale-a varie attività lavorative complesse.
③ Algoritmo software: l'algoritmo software è l'anima del sistema di controllo. Scrivendo e ottimizzando algoritmi di controllo, i robot possono eseguire varie azioni precise come la pianificazione del percorso, il controllo del movimento e l'evitamento degli ostacoli.
2. Riduttore:
Il riduttore è un componente chiave della trasmissione nei robot industriali, la cui funzione principale è convertire l'uscita del motore ad alta-velocità e bassa coppia in uscita a bassa-velocità e coppia elevata per azionare i giunti e gli attuatori del robot. La qualità e la precisione del riduttore determinano direttamente la precisione del movimento e la stabilità del robot. I tipi comuni di riduttori includono riduttori RV e riduttori armonici.
① Riduttore RV: il riduttore RV (RotaryVector) è un riduttore basato sul principio della trasmissione a girandola cicloidale, che ha le caratteristiche di elevata rigidità, coppia elevata ed alta precisione ed è ampiamente utilizzato nei robot multi-giunto e nei robot industriali- pesanti. Le caratteristiche di alta precisione e gioco ridotto dei riduttori RV li rendono particolarmente adatti per applicazioni che richiedono un posizionamento ad alta-precisione, come saldatura, assemblaggio, ecc.
② Riduttore armonico: il riduttore armonico ottiene una trasmissione ad alta-precisione attraverso la combinazione di cuscinetti flessibili e generatori di onde. Presenta i vantaggi di una struttura compatta, un rapporto di trasmissione elevato e un'elevata capacità di coppia ed è comunemente utilizzato in robot leggeri o applicazioni che richiedono elevata precisione. I riduttori armonici sono ampiamente utilizzati nei bracci robotici, soprattutto in applicazioni che richiedono un controllo preciso, come la produzione elettronica e l'assemblaggio di dispositivi medici.
3. Servosistema:
Il servosistema è il dispositivo di alimentazione principale dei robot industriali per ottenere un movimento efficiente. Di solito è composto da servomotori, servoazionamenti ed encoder, che sono congiuntamente responsabili della guida del movimento del robot.
① Servomotore: un servomotore è un componente chiave che converte l'energia elettrica in energia meccanica e aziona direttamente il movimento articolare di un robot. I servomotori devono avere elevate capacità di risposta dinamica per ottenere un posizionamento preciso e un controllo della velocità dei robot. Diversi robot industriali sceglieranno servomotori con specifiche e potenze diverse in base ai loro scenari applicativi per soddisfare le loro esigenze di movimento.
② Servoazionamento: il servoazionamento è il componente principale che controlla il servomotore e regola la velocità e la posizione del motore ricevendo istruzioni dal controller. I servoazionamenti devono essere in grado di rispondere rapidamente ai segnali di controllo e regolare con precisione lo stato operativo dei motori per garantire la fluidità e la precisione dei movimenti del robot.
③ Encoder: gli encoder vengono utilizzati per misurare la velocità e la posizione dei servomotori e fornire feedback al sistema di controllo per ottenere il controllo ad anello chiuso-. La precisione dell'encoder influisce direttamente sulla precisione del movimento del robot e gli encoder ad alta-risoluzione possono migliorare significativamente la precisione di posizionamento del robot, soprattutto negli scenari di assemblaggio e lavorazione che richiedono elevata precisione.
4. Sensore:
I sensori conferiscono ai robot la capacità di percepire l’ambiente e il proprio stato, consentendo loro di eseguire compiti in modo sicuro e accurato in ambienti di lavoro complessi e mutevoli. Esistono molti tipi di sensori, inclusi sensori di posizione, sensori di coppia, sensori visivi e sensori tattili.
① Sensore di posizione: i sensori di posizione vengono utilizzati per misurare la posizione e la postura dei robot, comunemente inclusi sensori angolari e sensori di spostamento. Attraverso questi sensori, i robot possono ottenere un controllo preciso del movimento ed evitare collisioni e interferenze.
② Sensore di coppia: i sensori di coppia vengono utilizzati per misurare la forza e la coppia sperimentate dai robot durante il processo di lavoro. I sensori di coppia sono particolarmente importanti nei robot collaborativi e nei robot di assemblaggio, poiché possono aiutare i robot a percepire e regolare la forza applicata, migliorando così la precisione e la sicurezza del lavoro.
③ Sensori visivi: i sensori visivi forniscono ai robot capacità "visive", consentendo loro di riconoscere e localizzare gli oggetti. Combinati con algoritmi di elaborazione delle immagini, i sensori visivi possono assistere i robot nello svolgimento di compiti complessi come il riconoscimento, la classificazione e il tracciamento degli oggetti.
④ Sensori tattili: i sensori tattili consentono ai robot di percepire le forze di contatto e le caratteristiche della superficie. Sono comunemente utilizzati per attività di assemblaggio fine e trattamento superficiale, consentendo ai robot di adattarsi in modo più flessibile ai vari ambienti di lavoro.
5. Effettori finali:
L'effettore finale è la parte di un robot industriale che esegue compiti specifici, equivalente alla "mano" del robot. La progettazione e la selezione degli effettori finali influiscono direttamente sull'efficienza e sull'applicabilità dei robot. Gli effettori finali comuni includono bracci robotici, dispositivi, pistole di saldatura, dispositivi di spruzzatura, ecc.
3, integrazione del sistema a valle
L’integrazione del sistema a valle della catena industriale in cui i robot mettono in mostra le proprie capacità è il grande palcoscenico in cui i robot industriali mostrano le proprie capacità. Qui, i robot mettono in mostra le loro competenze in vari campi industriali attraverso la saldatura, la pallettizzazione, la movimentazione, l'assemblaggio, la spruzzatura e altro ancora. Questi scenari applicativi coprono quasi tutti i campi industriali, e in ogni settore si può vedere la figura dei robot industriali che emettono luce e calore.