Het begrijpen van industriële robots vereist slechts kennis van drie systemen: het lichaam, de drive en de controle
Op het podium van de moderne productie worden geavanceerde productiemodellen zoals slimme fabrieken, volledig geautomatiseerde productielijnen en fabrieken van zwarte licht geleidelijk mainstream. In deze scenario's zijn industriële robots als stralende sterren, die geleidelijk een deel van het menselijk werk aan de productielijn vervangen en een belangrijke kracht worden in de productie -industrie. Deze intelligente machines die kunnen worden geautomatiseerd, spuiten, hanteren, sorteren, palletiseren en andere activiteiten lijken misschien ontmoedigend, maar in werkelijkheid kunnen de kerncomponenten van industriële robots worden samengevat in drie hoofdsystemen: mechanisch structuursysteem (robotlichaam), rijsysteem en besturingssysteem.
01 mechanisch lichaamsstructuursysteem
Het mechanische structuursysteem is de fysieke basis van industriële robots, net als het skelet van het menselijk lichaam, dat ondersteuning biedt en de mogelijkheid van beweging voor robots. Dit systeem omvat componenten zoals het lichaam, armen, polsen en eindeffectoren. Het lichaam dient als fundering en draagt het gewicht van de hele robot; De armen zijn als menselijke armen, verantwoordelijk voor het uitrekken en grijpen; De pols begiftigt de eindeffector met flexibele houdingsaanpassingsvermogen; De eindeffector is als een menselijke hand, direct in contact met het werkobject, het voltooien van specifieke bewerkingen zoals lassen en spuiten.
02 Drive -systeem
Het aandrijfsysteem is het "hart" van industriële robots, verantwoordelijk voor het leveren van stroom aan mechanische structuren. Gemeenschappelijke rijmethoden zijn elektrische aandrijving (zoals servomotor), hydraulische aandrijving en pneumatische aandrijving. Als robotfabrikant, waarbij we de Braun -robot als voorbeeld nemen, gebruiken we elektrische drive, waarbij Servo Drive de belangrijkste methode is. Deze rijmethode heeft de voordelen van hoge precisie en snelle respons.
In termen van een specifieke rijstructuur bestaat de Braun -robot uit een motor en een reducer. De motor neemt een absolute waarde -servomotor aan, die de rotatiehoek nauwkeurig kan regelen en de nauwkeurigheid van de beweging van de robot kan waarborgen. Er zijn twee soorten reducers: RV -reducers en harmonische reducers, die een rol spelen bij het overbrengen van vermogen en het verminderen van snelheid tussen de motorische en mechanische structuur. De motor en reductor zijn in het algemeen verbonden met behulp van een reductiebasis of een golfgenerator, die de hoge efficiëntie en stabiliteit van vermogenstransmissie kan garanderen.
In vergelijking met andere rijmethoden wordt elektrische drive veel gebruikt op het gebied van industriële robots. Hoewel hydraulische drive aanzienlijk vermogen kan leveren, zijn er problemen met lekkage van hydraulische olievol en hoge onderhoudskosten; Pneumatische drive is relatief zwak in nauwkeurigheid en krachtcontrole. Electric Drive kan niet alleen voldoen aan de stroomvereisten van industriële robots, maar ook beter precieze controle en energiebesparing en milieubescherming kunnen bereiken.
03 Besturingssysteem
Het besturingssysteem is de "hersenen" van industriële robots, verantwoordelijk voor het ontvangen van instructies en het beheersen van de beweging van aandrijfsystemen en mechanische structuren. Besturingssystemen omvatten meestal computers of hoogwaardige chips (zoals DSP, FPGA, ARM, enz.) Die nauwkeurige controle van robotbewegingstrajecten kunnen bereiken. Het besturingssysteem kan ook realtime aanpassingen maken op basis van feedbacksignalen om de stabiliteit en betrouwbaarheid van de robot in complexe omgevingen te waarborgen.
Als ik het besturingssysteem van de Borunte -robot als voorbeeld neemt, zijn de componenten van het besturingssysteem:
1. Robotsysteemhost: de centrale verwerkingseenheid van het besturingssysteem en de verzend- en commandocanorganisatie.
2. Lessleerhanger: het werktraject en de parameterinstellingen van de onderwijsrobot, evenals alle interactieve bewerkingen, hebben onafhankelijke opslageenheden.
3. Bedieningspaneel: in het algemeen samengesteld uit basiscomponenten zoals knoppen of knoppen, indicatielampen, enz. Om basisfunctionele bewerkingen te voltooien of startstop.
4. Signaalinterface (IO -module): IO -interface die interageert met externe apparaten of werkstations.
5. Analoge uitvoerinterface: invoer- en uitvoerknoppen voor verschillende toestanden en besturingsopdrachten.
6. Servomodule (Servo Driver): biedt driving power voor Servo Motors en controleert ze om positieopdrachten te verzenden en ontvangen.
7. Netwerkinterface: ① Can Poort: meerdere machines zijn verbonden via CAN -communicatie. ② Ethernet -interface: meerdere of afzonderlijke robots kunnen direct communiceren met een pc via Ethernet, ter ondersteuning van het TCP/IP -communicatieprotocol.
8. Communicatie -interface: implementeer informatie -uitwisseling tussen robots en andere apparaten, meestal met seriële interfaces.
Het besturingssysteem van de Braun -robot heeft de volgende belangrijke functies:
• Geheugenfunctie
In staat om machineparameters en operationele parameters op te slaan, zoals hoeken en snelheden van elke as van de robot.
Bewaar het bewegingstraject, de modus en de snelheid voor eenvoudige herhaling van bewerkingen.
Bewaar informatie met betrekking tot productieprocessen om de consistentie in het productieproces te waarborgen.
• Onderwijsfunctie
Ondersteuning ter plaatse Lokale machine direct onderwijs, operators kunnen de robot handmatig begeleiden om het werktraject te voltooien en het besturingssysteem registreert automatisch trajectgegevens.
Met de offline onderwijsfunctie kunnen operators op de computer programmeren en het programma vervolgens overbrengen naar de robot, waardoor de programmeerefficiëntie wordt verbeterd.
• Online functionaliteit
Naadloze verbinding en samenwerkingswerk tussen robots en externe apparaten kunnen worden bereikt via IO -interfaces, netwerkinterfaces, communicatie -interfaces en digitale interfaces.
Multi Axis Servo -besturingsfunctie
Realiseer je multi -as koppeling of single -action control om ervoor te zorgen dat de robot nauwkeurig kan bewegen volgens het vooraf ingestelde traject.
Met de snelheids- en versnellingscontrolefunctie kan de robot zich flexibel aanpassen volgens verschillende werkvereisten.
De dynamische compensatiefunctie kan realtime correcties maken voor fouten in het bewegingsproces van de robot, waardoor de werknauwkeurigheid wordt verbeterd.
• Beveiligingsbeschermingsfunctie
Operators kunnen veiligheidszones aanpassen en wanneer de robot deze zones binnenkomt, wordt het besturingssysteem automatisch vertragen of stoppen om botsingsongevallen te voorkomen.
Het is ook mogelijk om vrijelijk bewegingsgebiedbeschermingsfuncties toe te voegen om de veilige werking van de robot binnen het opgegeven werkbereik te waarborgen.
Coördinaten Systeemfunctie
Uitgerust met gezamenlijke, absolute (rechte hoek of wereld), gereedschap, gebruiker en andere coördinatensystemen, waaronder de tool- en gebruikerscoördinatensystemen kunnen worden aangepast door operators volgens de werkelijke werkbehoeften, waardoor programmering en werking worden vergemakkelijkt.
• Foutdiagnosefunctie
Het besturingssysteem kan in staat zijn om realtime monitoring van de systeembedieningsstatus automatisch te diagnosticeren en waarschuwingen tijdig te diagnosticeren wanneer er fouten optreden, waardoor operators worden aangedrongen onderhoud uit te voeren en downtime te verminderen.
De drie belangrijkste systemen van industriële robots werken nauw samen, waarbij het mechanische structuursysteem de basis biedt voor beweging, het aandrijfsysteem dat het vermogen geeft en het besturingssysteem precies beveelt en coördineert. Het is dit samenwerkingswerk dat industriële robots in staat stelt om efficiënt en veilig taken uit te voeren in complexe en steeds veranderende industriële omgevingen en een onmisbaar productietool wordt in de moderne productie.