Zrozumienie robotów przemysłowych wymaga tylko wiedzy o trzech systemach: ciała, popędu i kontroli
On the stage of modern manufacturing, advanced production models such as smart factories, fully automated production lines, and black light factories are gradually becoming mainstream. In these scenarios, industrial robots are like shining stars, gradually replacing some of the human work on the production line and becoming a key force in the manufacturing industry. These intelligent machines capable of automated welding, spraying, handling, sorting, paletyzacja i inne operacje mogą wydawać się zniechęcające, ale w rzeczywistości podstawowe elementy robotów przemysłowych można streścić w trzech głównych systemach: system struktury mechanicznej (nadwozie robota), system napędzający i system sterowania .
01 System mechanicznej struktury ciała
System struktury mechanicznej jest fizycznym fundamentem robotów przemysłowych, podobnie jak szkielet ludzkiego ciała, który zapewnia wsparcie i możliwość ruchu dla robotów ., ten system obejmuje elementy takie jak ciało, ramiona, nadgarstki i efektory końcowe .. Ramiona są jak ludzkie ramiona, odpowiedzialne za rozciąganie i chwytanie; Nadgarstek wypowiada efektor końcowy z elastyczną zdolnością regulacji postawy; Efektor końcowy jest jak ludzka ręka, bezpośrednio w kontakcie z obiektem roboczym, wypełniając określone operacje, takie jak spawanie i opryskiwanie .
02 System napędu
System napędowy to „serce” robotów przemysłowych, odpowiedzialne za dostarczanie mocy struktur mechanicznych . Metody napędowe obejmują napęd elektryczny (taki jak silnik serwo), napęd hydrauliczny i napęd pneumatyczny . jako producent robota, biorąc robot robot Braun jako przykład, wykorzystujemy napęd elektryczny, z napędem głównym.}} metodą napędową jest producent robotów wysoko, a także wysoką metodę napędową. precyzja i szybka odpowiedź .
Pod względem konkretnej struktury jazdy robot Brauna składa się z silnika i reduktora . Silnik przyjmuje silnik serwomechanizmu wartości bezwzględnej, który może dokładnie kontrolować kąt obrotu i zapewnić dokładność ruchu mocy i zwiększania prędkości motocyklowej i mechanicznej. Struktura . Silnik i reduktor są ogólnie połączone przy użyciu wału reduktora lub generatora fal, co może zapewnić wysoką wydajność i stabilność transmisji mocy .
W porównaniu z innymi metodami jazdy napęd elektryczny jest szeroko stosowany w dziedzinie robotów przemysłowych . Chociaż napęd hydrauliczny może zapewnić znaczną moc, wystąpią problemy z hydraulicznym wyciekiem oleju i wysokim kosztem utrzymania; Napęd pneumatyczny jest stosunkowo słaby pod względem dokładności i kontroli siły . napęd elektryczny może nie tylko spełniać wymagania mocy robotów przemysłowych, ale także lepiej osiągnąć precyzyjną kontrolę i ochronę energii oraz ochronę środowiska .
03 System sterowania
System sterowania to „mózg” robotów przemysłowych, odpowiedzialny za otrzymywanie instrukcji i kontrolowanie ruchu systemów napędowych i struktur mechanicznych . systemy sterowania zwykle obejmują komputery lub układy o wysokiej wydajności (takie jak DSP, FPGA, ARM itp..), które mogą osiągnąć precyzyjną kontrolę nad trajektorią ruchu robotów {3} System sterowania również realizacyjna Resident. sygnały zapewniające stabilność i niezawodność robota w złożonych środowiskach .
Przejęcie systemu sterowania robota Borunte jako przykład, elementy systemu sterowania obejmują:
1. Host systemowy robotów: Centralna jednostka przetwarzania systemu sterowania oraz organizacja wysyłkowa i poleceń .
2. Wisianta dydaktyczna: Trajektoria pracy robota i ustawienia parametrów, a także wszystkie interaktywne operacje, mają niezależne jednostki pamięci .
3. Panel operacyjny: ogólnie składający się z podstawowych komponentów, takich jak przyciski lub przyciski, lampy wskaźnikowe itp. ., aby wypełnić podstawowe operacje funkcjonalne lub start Stop .
4. interfejs sygnałowy (moduł IO): interfejs IO, który oddziałuje z urządzeniami zewnętrznymi lub stacji roboczych .
5. interfejs wyjściowy analogowy: przyciski wejściowe i wyjściowe dla różnych stanów i poleceń sterujących .
6. Moduł serwome w (sterownik serwo): Zapewnia energię napędową silników serwo i kontroluje je do wysyłania i odbierania poleceń pozycji .
7. Interfejs sieciowy: ① Can Can: Wiele maszyn jest podłączonych za pośrednictwem CAN Communication . ② Interfejs Ethernet: wiele lub pojedynczy roboty może bezpośrednio komunikować się z komputerem za pośrednictwem Ethernet, obsługując protokół komunikacji TCP/IP .
8. Interfejs komunikacyjny: Wdrażaj wymianę informacji między robotami i innymi urządzeniami, zwykle z interfejsami szeregowymi .
System sterowania robota Braun ma następujące ważne funkcje:
• Funkcja pamięci
Zdolne do przechowywania parametrów maszyny i parametrów operacyjnych, takich jak kąty i prędkości każdej osi robota .
Przechowuj trajektorię ruchu, tryb i prędkość dla łatwego powtarzania operacji .
Zapisz informacje związane z procesami produkcyjnymi, aby zapewnić spójność w procesie produkcyjnym .
• Funkcja nauczania
Wspieraj lokalne nauczanie maszyny lokalnej, operatorzy mogą ręcznie poprowadzić robota w celu ukończenia trajektorii pracy, a system sterowania automatycznie rejestruje dane trajektorii .
Funkcja nauczania offline pozwala operatorom programować na komputerze, a następnie przesyłać program do robota, poprawia wydajność programowania .
• Funkcjonalność online
Bezproblemowe połączenie i prace współpracy między robotami i urządzeniami zewnętrznymi można osiągnąć za pomocą interfejsów IO, interfejsów sieciowych, interfejsów komunikacyjnych i interfejsów cyfrowych .
Funkcja sterowania serwomeściennym wieloma osiami
Uważaj na łącze wieloszyjne lub kontrolę pojedynczej działania, aby upewnić się, że robot może dokładnie poruszać się zgodnie z ustawioną trajektorią .
Funkcja kontroli prędkości i przyspieszenia umożliwia robota elastyczne dostosowanie zgodnie z różnymi wymaganiami pracy .
Funkcja dynamicznej kompensacji może dokonać poprawek w czasie rzeczywistym do błędów w procesie ruchu robota, poprawia dokładność pracy .
• Funkcja ochrony bezpieczeństwa
Operatorzy mogą dostosowywać strefy bezpieczeństwa, a gdy robot wejdzie w te strefy, system sterowania automatycznie zwolni lub zatrzyma się, aby uniknąć wypadków kolizji .
Możliwe jest również swobodne dodawanie funkcji ochrony obszaru ruchu, aby zapewnić bezpieczne działanie robota w określonym zakresie roboczym .
Funkcja układu współrzędnych
Wyposażony w połączenie, bezwzględne (proste kąt lub świat), narzędzie, użytkownik i inne systemy współrzędnych, wśród których systemy koordynacji narzędzia i użytkownika mogą być dostosowywane przez operatorów zgodnie z rzeczywistymi potrzebami pracy, ułatwiając programowanie i obsługę .
• Funkcja diagnozy uszkodzenia
Zdolny do monitorowania statusu pracy systemu systemu sterowania w czasie rzeczywistym może automatycznie zdiagnozować i wydawać ostrzeżenia w odpowiednim czasie, gdy pojawiają się usterki, skłania operatorów do przeprowadzania konserwacji i skracania przestojów .
Trzy główne systemy robotów przemysłowych ściśle współpracują ze sobą, przy czym system struktury mechanicznej stanowi podstawę ruchu, system napędowy dostarcza mu energii, a system sterowania precyzyjnie komenderuje i koordynuje. To współpraca umożliwia robotom przemysłowym wydajne i bezpieczne wykonywanie zadań w skomplikowanych i zmieniających się środowiskach przemysłowych, stając się niezbędnym narzędziem produkcyjnym w nowoczesnym wytwarzaniu.