Industriële robots zijn manipulatoren met meerdere gewrichten of machineapparaten met meerdere vrijheidsgraden die veel worden gebruikt in de industriële sector. Ze beschikken over een zekere mate van automatisering en kunnen vertrouwen op hun eigen energie- en besturingsmogelijkheden om verschillende industriële verwerkings- en productiefuncties te realiseren. Industriële robots worden veel gebruikt in verschillende industriële sectoren, zoals de elektronica, de logistiek en de chemische industrie.
01
Industriële robotsamenstelling
Industriële robots bestaan hoofdzakelijk uit drie basisonderdelen: het hoofdgedeelte, het aandrijfsysteem en het besturingssysteem.
Het hoofdlichaam - dat wil zeggen de basis en actuator, inclusief armen, polsen en handen, en sommige robots hebben ook loopmechanismen. De meeste industriële robots hebben 3 tot 6 graden bewegingsvrijheid, waarvan de pols doorgaans 1 tot 3 graden bewegingsvrijheid heeft;
Aandrijfsysteem - inclusief voedingsapparaat en transmissiemechanisme, de kern is het reductiemiddel en de servomotor, die worden gebruikt om de actuator overeenkomstige acties te laten produceren;
Besturingssysteem - het stuurt commandosignalen naar het aandrijfsysteem en de actuatoren volgens het invoerprogramma en bestuurt deze.
afbeelding
Demontagediagram van industriële robots
02
Classificatie van industriële robots
Wat de classificatie van industriële robots betreft, bestaat er geen uniforme internationale standaard. Ze kunnen worden onderverdeeld op basis van lastgewicht, besturingsmethode, vrijheidsgraad, structuur en toepassingsgebieden.
Classificatie volgens structurele vorm is als volgt:
afbeelding
Indeling naar toepassing is als volgt:
afbeelding
03
Industriële robotindustrieketen
De keten van de industriële robotindustrie bestaat voornamelijk uit fabrikanten van robotonderdelen, fabrikanten van robotlichamen, agenten, systeemintegrators en eindgebruikers. Ontologie is de kern van de keten van de robotindustrie. Meestal ontwerpen ontologiebedrijven ontologie, schrijven ze software, kopen en verkopen ze aan systeemintegrators via agenten, en systeemintegrators hebben rechtstreeks te maken met eindklanten. Sommige Ontology-bedrijven en agenten fungeren ook als systeemintegrators.
afbeelding
Vanuit ondernemingsperspectief zijn ABB, FANUC, KUKA en YASKAWA de vier belangrijkste families van industriële robots. Ze zijn 's werelds grootste leveranciers van industriële robots geworden, goed voor een marktaandeel van ongeveer 50%.
04
Hoe industriële robots werken
Het werkingsprincipe van robots is een relatief complex vraagstuk. Simpel gezegd is het principe van robots het imiteren van verschillende menselijke lichaamsbewegingen, denkwijzen en controle- en besluitvormingsvaardigheden. Vanuit besturingsperspectief kunnen robots dit doel op de volgende vier manieren bereiken.
"Onderwijs- en reproductiemethode": het leert de manipulator hoe hij door "leerbox" of "hand in hand" moet bewegen. De controller onthoudt het leerproces en vervolgens herhaalt de robot de leeracties steeds opnieuw volgens het geheugen, zoals een spuitrobot.
"Programmeerbare besturingsmethode": het personeel bereidt vooraf een besturingsprogramma voor op basis van de werktaken en bewegingstrajecten van de robot, voert vervolgens het besturingsprogramma in de controller van de robot in, start het besturingsprogramma en de robot voltooit de acties die zijn gespecificeerd in de programmastap per stap. Als de taak verandert, wijzigt of herschrijft u gewoon het besturingsprogramma, wat zeer flexibel en handig is. De meeste industriële robots werken op de eerste twee manieren.
"Afstandsbediening"-methode: Een mens gebruikt een bedrade of draadloze afstandsbediening om de robot te besturen en een bepaalde taak uit te voeren op plaatsen die voor mensen moeilijk te bereiken of gevaarlijk zijn. Zoals anti-oproerrobots, militaire robots, robots die werken in omgevingen met nucleaire straling en chemische vervuiling, enz.
"Autonome besturingsmethode": het is de meest geavanceerde en complexe besturingsmethode op het gebied van robotbesturing. Het vereist dat de robot het vermogen heeft om de omgeving te herkennen en autonome beslissingen te nemen in een complexe ongestructureerde omgeving, dat wil zeggen dat hij bepaald intelligent gedrag van mensen moet hebben.
Door een zesassige verticale robot met meerdere gewrichten als voorbeeld te nemen (zoals hieronder weergegeven), kan deze via de robotcontroller en het besturingssysteem S-asrotatie, L-as kantelen van de onderarm, U-as kantelen van de bovenarm realiseren. Zijwaartse armzwaai op de R-as en polsbeweging op de B-as. En polsrotatie op de T-as om actie en coördinatie op zes assen te bereiken.
afbeelding
Als een gecentraliseerd controlesysteem wordt gebruikt, zal het controleprincipe zijn zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:
afbeelding
Als een gedistribueerd controlesysteem wordt gebruikt, zal het controleprincipe zijn zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:
afbeelding
05
Enkele problemen waarmee fabrikanten van industriële robots worden geconfronteerd
Met de voortdurende industriële modernisering van de industriële maakindustrie en de opkomst van verschillende nieuwe technologieën moeten robotfabrikanten tijdens het productieproces ook rekening houden met de behoeften van hun eindgebruikers. Bij het upgraden van sommige fabrieken en productielijnen moeten robotfabrikanten zich bijvoorbeeld ook aanpassen aan marktveranderingen en overeenkomstige aanpassingen doorvoeren.
