Pochopenie priemyselných robotov vyžaduje iba znalosti troch systémov: telo, pohon a kontrola
Na fáze modernej výroby sa postupne stávajú hlavnými továrňami, ako sú továrne inteligentných tovární, plne automatizované výrobné linky a továrne Black Light. V týchto scenároch sú priemyselné roboty ako žiariace hviezdy, postupne nahrádzajú časť ľudskej práce na výrobnej linke a stávajú sa kľúčovou silou vo výrobnom priemysle. Tieto inteligentné stroje schopné automatizovaného zvárania, postrekovania, manipulácie, triedenia, paletizácie a iných operácií sa môžu zdať skľučujúce, ale v skutočnosti môžu byť základné komponenty priemyselných robotov zhrnuté do troch hlavných systémov: systém mechanickej štruktúry (robotické telo), vodičský systém a riadiaci systém.
01 Systém mechanickej štruktúry tela
Systém mechanickej štruktúry je fyzický základ priemyselných robotov, rovnako ako kostra ľudského tela, ktorý poskytuje podporu a možnosť pohybu pre roboty. Tento systém pokrýva komponenty, ako sú telo, ramená, zápästia a konečné efektory. Telo slúži ako nadácia a nesie hmotnosť celého robota; Ramená sú ako ľudské zbrane, zodpovedné za natiahnutie a uchopenie; Zápästie poskytuje konečný efektor s flexibilnou schopnosťou úpravy tela; Konečný efektor je ako ľudská ruka, priamo v kontakte s pracovným objektom a dokončuje konkrétne operácie, ako je zváranie a postrek.
02 Systém pohonu
Systém pohonu je „srdcom“ priemyselných robotov zodpovedných za poskytovanie energie mechanickým štruktúram. Medzi bežné metódy jazdy patrí elektrický pohon (ako je servomotorový motor), hydraulický pohon a pneumatický pohon. Ako výrobca robotov, ktorý ako príklad berieme robota Braun, používame elektrický pohon, pričom hlavnou metódou je Servo Drive. Táto metóda riadenia má výhody vysokej presnosti a rýchlej reakcie.
Pokiaľ ide o špecifickú jazdnú štruktúru, robot Braun pozostáva z motora a reduktora. Motor prijíma servomotorový motor s absolútnou hodnotou, ktorý môže presne ovládať uhol rotácie a zabezpečiť presnosť pohybu robota. Existujú dva typy reduktorov: reduktory RV a reduktory harmonických, ktoré hrajú úlohu pri prenose energie a znižovaní rýchlosti medzi motorom a mechanickou štruktúrou. Motor a reduktor sú všeobecne spojené pomocou hriadeľa redukcie alebo generátora vĺn, ktorý môže zabezpečiť vysokú účinnosť a stabilitu prenosu energie.
V porovnaní s inými metódami jazdy sa elektrický pohon široko používa v oblasti priemyselných robotov. Aj keď hydraulická jazda môže poskytnúť významnú energiu, existujú problémy s únikom hydraulického oleja a vysokými nákladmi na údržbu; Pneumatická jazda je relatívne slabá presnosť a riadenie sily. Electric Drive môže spĺňať nielen požiadavky na energiu priemyselných robotov, ale tiež lepšie dosiahnuť presnú kontrolu a ochranu energie a ochranu životného prostredia.
03 Riadiaci systém
Riadiaci systém je „mozog“ priemyselných robotov, zodpovedný za prijímanie pokynov a riadenie pohybu hnacích systémov a mechanických štruktúr. Riadiace systémy zvyčajne zahŕňajú počítače alebo vysokovýkonné čipy (napríklad DSP, FPGA, ARM atď.), Ktoré môžu dosiahnuť presnú kontrolu trajektórií pohybu robota. Riadiaci systém môže tiež vykonať úpravy v reálnom čase založený na signáloch spätnej väzby, aby sa zabezpečila stabilita a spoľahlivosť robota v zložitých prostrediach.
Ako príklad prevzatie riadiaceho systému Borunte robota zahŕňajú komponenty riadiaceho systému:
1. Hostiteľ robotického systému: Centrálna spracovateľská jednotka riadiaceho systému a organizácia odosielania a príkazov.
2. Výučba prívesku: Pracovná trajektória a nastavenia parametrov učebného robota, ako aj všetky interaktívne operácie, majú nezávislé úložné jednotky.
3. Prevádzkový panel: Všeobecne sa skladá zo základných komponentov, ako sú tlačidlá alebo tlačidlá, indikátorové svetlá atď., Na dokončenie základných funkčných operácií alebo zastavenie štartu.
4. Rozhranie signálu (modul IO): rozhranie IO, ktoré interaguje s externými zariadeniami alebo pracovnými stanicami.
5. Analógové výstupné rozhranie: tlačidlá vstupu a výstupu pre rôzne stavy a ovládacie príkazy.
6. Servo Modul (Servo Driver): Poskytuje vodičské napájanie pre servo motory a ovláda ich na odosielanie a prijímanie príkazov polohy.
7. Sieťové rozhranie: ① Can Port: Viaceré stroje je pripojených prostredníctvom Can Communication. ② Ethernet Interface: Viaceré alebo jednotlivé roboty môžu priamo komunikovať s PC prostredníctvom Ethernet, podporujúce komunikačný protokol TCP/IP.
8. Komunikačné rozhranie: Implementujte výmenu informácií medzi robotmi a inými zariadeniami, zvyčajne so sériovými rozhraniami.
Riadiaci systém robota Braun má nasledujúce dôležité funkcie:
• Pamäťová funkcia
Schopné ukladať parametre stroja a prevádzkové parametre, ako sú uhly a rýchlosti každej osi robota.
Uložte trajektóriu pohybu, režim a rýchlosť pre ľahké opakovanie operácií.
Uložte informácie týkajúce sa výrobných procesov, aby ste zaistili konzistentnosť vo výrobnom procese.
• Vyučovacia funkcia
Podpora priameho výučby miestneho stroja na mieste, operátori môžu robota manuálne viesť k dokončeniu pracovnej trajektórie a riadiaci systém automaticky zaznamenáva údaje o trajektórii.
Funkcia výučby offline umožňuje operátorom programovať v počítači a potom preniesť program do robota, čím sa zlepšuje efektívnosť programovania.
• Online funkčnosť
Bezproblémové spojenie a spolupráca medzi robotmi a externými zariadeniami sa dá dosiahnuť prostredníctvom rozhraní IO, sieťových rozhraní, komunikačných rozhraní a digitálnych rozhraní.
Funkcia riadenia viacerých osí
Uvedomte si prepojenie viacerých osí alebo ovládanie jednej akcie, aby ste sa uistili, že robot sa môže presne pohybovať podľa predvolenej trajektórie.
Funkcia riadenia rýchlosti a zrýchlenia umožňuje robota flexibilne upravovať podľa rôznych pracovných požiadaviek.
Funkcia dynamickej kompenzácie môže urobiť opravy chýb v procese pohybu robota v reálnom čase, čím sa zlepší presnosť práce.
• Funkcia bezpečnostnej ochrany
Prevádzkovatelia môžu prispôsobiť bezpečnostné zóny a keď robot vstúpi do týchto zón, riadiaci systém automaticky spomalí alebo zastaví, aby sa predišlo zrážkam.
Je tiež možné voľne pridávať funkcie ochrany pohybu, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka robota v rámci určeného pracovného rozsahu.
Koordinovaná funkcia systému
Vybavené spoločnými, absolútnymi (pravým uhlom alebo svetom), nástrojmi, používateľmi a inými súradnicovými systémami, medzi ktorými môžu prevádzkovatelia prispôsobiť systémy nástrojov a používateľov podľa skutočných pracovných potrieb, čo uľahčuje programovanie a prevádzku.
• Funkcia diagnostiky porúch
Riadiaci systém, ktorý je schopný monitorovania stavu operácie systému v reálnom čase, môže automaticky diagnostikovať a vydávať varovania včas, keď dôjde k poruchám, čím sa operátory podnecujú k vykonávaniu údržby a znížení prestojov.
Tri hlavné systémy priemyselných robotov úzko spolupracujú, pričom systém mechanickej štruktúry poskytuje základ pre pohyb, systém pohonu, ktorý mu dáva výkon a riadiaci systém presne veliace a koordináciu. Práve táto spolupráca umožňuje priemyselným robotom efektívne a bezpečne vykonávať úlohy v zložitých a neustále sa meniacich priemyselných prostrediach a stáva sa nevyhnutným výrobným nástrojom v modernej výrobe.