Βιομηχανικά ρομπότδιαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε διάφορους κλάδους, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής, μειώνοντας το κόστος, βελτιώνοντας την ποιότητα των προϊόντων, ακόμη και αλλάζοντας τις μεθόδους παραγωγής ολόκληρης της βιομηχανίας. Λοιπόν, ποια είναι τα συστατικά ενός πλήρους βιομηχανικού ρομπότ; Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στα διάφορα εξαρτήματα και τις λειτουργίες των βιομηχανικών ρομπότ για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε καλύτερα αυτήν τη βασική τεχνολογία.
1. Μηχανική δομή
Η βασική δομή των βιομηχανικών ρομπότ περιλαμβάνει το σώμα, τα χέρια, τους καρπούς και τα δάχτυλα. Αυτά τα εξαρτήματα αποτελούν μαζί το σύστημα κίνησης του ρομπότ, επιτρέποντας ακριβή τοποθέτηση και κίνηση σε τρισδιάστατο χώρο.
Σώμα: Το σώμα είναι το κύριο σώμα ενός ρομπότ, συνήθως κατασκευασμένο από χάλυβα υψηλής αντοχής, που χρησιμοποιείται για την υποστήριξη άλλων εξαρτημάτων και την παροχή εσωτερικού χώρου για την υποδοχή διαφόρων αισθητήρων, ελεγκτών και άλλων συσκευών.
Βραχίονας: Ο βραχίονας είναι το κύριο μέρος της εκτέλεσης εργασιών ενός ρομπότ, που συνήθως οδηγείται από αρθρώσεις, για την επίτευξη πολλαπλών βαθμών ελευθερίας κίνησης. Ανάλογα μετο σενάριο της εφαρμογής, ο βραχίονας μπορεί να σχεδιαστεί είτε με σταθερό είτε με ανασυρόμενο άξονα.
Καρπός: Ο καρπός είναι το μέρος όπου ο τελικός τελεστής του ρομπότ έρχεται σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας, που συνήθως αποτελείται από μια σειρά αρθρώσεων και ράβδων σύνδεσης, για να επιτύχει εύκαμπτες λειτουργίες σύλληψης, τοποθέτησης και λειτουργίας.
2. Σύστημα ελέγχου
Το σύστημα ελέγχου των βιομηχανικών ρομπότ είναι το βασικό του μέρος, υπεύθυνο για τη λήψη πληροφοριών από αισθητήρες, την επεξεργασία αυτών των πληροφοριών και την αποστολή εντολών ελέγχου για την κίνηση του ρομπότ. Τα συστήματα ελέγχου περιλαμβάνουν συνήθως τα ακόλουθα στοιχεία:
Ελεγκτής: Ο ελεγκτής είναι ο εγκέφαλος των βιομηχανικών ρομπότ, υπεύθυνος για την επεξεργασία σημάτων από διάφορους αισθητήρες και τη δημιουργία αντίστοιχων εντολών ελέγχου. Οι συνήθεις τύποι ελεγκτών περιλαμβάνουν το PLC (Programmable Logic Controller), το DCS (Distributed Control System) και το IPC (Έξυπνο σύστημα ελέγχου).
Οδηγός: Ο οδηγός είναι η διεπαφή μεταξύ του ελεγκτή και του κινητήρα, υπεύθυνη για τη μετατροπή των εντολών ελέγχου που εκδίδονται από τον ελεγκτή στην πραγματική κίνηση του κινητήρα. Σύμφωνα με τις διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής, οι οδηγοί μπορούν να χωριστούν σε οδηγούς βηματικού κινητήρα, οδηγούς σερβοκινητήρα και γραμμικούς οδηγούς κινητήρα.
Διεπαφή προγραμματισμού: Η διεπαφή προγραμματισμού είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται από τους χρήστες για την αλληλεπίδραση με συστήματα ρομπότ, που συνήθως περιλαμβάνει λογισμικό υπολογιστή, οθόνες αφής ή εξειδικευμένους πίνακες λειτουργίας. Μέσω της διεπαφής προγραμματισμού, οι χρήστες μπορούν να ορίσουν τις παραμέτρους κίνησης του ρομπότ, να παρακολουθήσουν την κατάσταση λειτουργίας του και να διαγνώσουν και να χειριστούν σφάλματα.
3. Αισθητήρες
Τα βιομηχανικά ρομπότ πρέπει να βασίζονται σε διάφορους αισθητήρες για να λάβουν πληροφορίες για το περιβάλλον, προκειμένου να εκτελέσουν εργασίες όπως η σωστή τοποθέτηση, η πλοήγηση και η αποφυγή εμποδίων. Οι συνήθεις τύποι αισθητήρων περιλαμβάνουν:
Οπτικοί αισθητήρες: Οι οπτικοί αισθητήρες χρησιμοποιούνται για τη λήψη εικόνων ή δεδομένων βίντεο αντικειμένων στόχου, όπως κάμερες, Lidar, κ.λπ. Αναλύοντας αυτά τα δεδομένα, τα ρομπότ μπορούν να επιτύχουν λειτουργίες όπως η αναγνώριση αντικειμένων, ο εντοπισμός και η παρακολούθηση.
Αισθητήρες δύναμης/ροπής: Οι αισθητήρες δύναμης/ροπής χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των εξωτερικών δυνάμεων και ροπών που βιώνουν τα ρομπότ, όπως αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες ροπής κ.λπ. Αυτά τα δεδομένα είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο κίνησης και την παρακολούθηση του φορτίου των ρομπότ.
Αισθητήρας εγγύτητας/απόστασης: Οι αισθητήρες εγγύτητας/απόστασης χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της απόστασης μεταξύ του ρομπότ και των γύρω αντικειμένων για να διασφαλιστεί ένα ασφαλές εύρος κίνησης. Οι συνηθισμένοι αισθητήρες εγγύτητας/απόστασης περιλαμβάνουν αισθητήρες υπερήχων, αισθητήρες υπερύθρων κ.λπ.
Κωδικοποιητής: Ο κωδικοποιητής είναι ένας αισθητήρας που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της γωνίας περιστροφής και των πληροφοριών θέσης, όπως ένας φωτοηλεκτρικός κωδικοποιητής, ένας μαγνητικός κωδικοποιητής κ.λπ. Με την επεξεργασία αυτών των δεδομένων, τα ρομπότ μπορούν να επιτύχουν ακριβή έλεγχο θέσης και σχεδιασμό τροχιάς.
4. Διεπαφή επικοινωνίας
Προκειμένου να επιτευχθείσυλλογική εργασίακαι την ανταλλαγή πληροφοριών με άλλες συσκευές, τα βιομηχανικά ρομπότ συνήθως πρέπει να έχουν ορισμένες δυνατότητες επικοινωνίας. Η διεπαφή επικοινωνίας μπορεί να συνδέσει ρομπότ με άλλες συσκευές (όπως άλλα ρομπότ στη γραμμή παραγωγής, εξοπλισμό χειρισμού υλικών κ.λπ.) και συστήματα διαχείρισης ανώτερου επιπέδου (όπως ERP, MES κ.λπ.), επιτυγχάνοντας λειτουργίες όπως ανταλλαγή δεδομένων και απομακρυσμένη έλεγχος. Οι συνήθεις τύποι διεπαφών επικοινωνίας περιλαμβάνουν:
Διεπαφή Ethernet: Η διεπαφή Ethernet είναι μια καθολική διεπαφή δικτύου βασισμένη στο πρωτόκολλο IP, που χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα του βιομηχανικού αυτοματισμού. Μέσω της διεπαφής Ethernet, τα ρομπότ μπορούν να επιτύχουν μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας και παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο με άλλες συσκευές.
Διεπαφή PROFIBUS: Το PROFIBUS είναι ένα διεθνές πρότυπο πρωτόκολλο fieldbus που χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα του βιομηχανικού αυτοματισμού. Η διεπαφή PROFIBUS μπορεί να επιτύχει γρήγορη και αξιόπιστη ανταλλαγή δεδομένων και συνεργατικό έλεγχο μεταξύ διαφορετικών συσκευών.
Διασύνδεση USB: Η διεπαφή USB είναι μια καθολική διεπαφή σειριακής επικοινωνίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση συσκευών εισόδου όπως πληκτρολόγια και ποντίκια, καθώς και συσκευών εξόδου όπως εκτυπωτές και συσκευές αποθήκευσης. Μέσω της διεπαφής USB, τα ρομπότ μπορούν να επιτύχουν διαδραστικές λειτουργίες και μετάδοση πληροφοριών με τους χρήστες.
Συνοπτικά, ένα πλήρες βιομηχανικό ρομπότ αποτελείται από πολλαπλά μέρη όπως μηχανική δομή, σύστημα ελέγχου, αισθητήρες και διεπαφή επικοινωνίας. Αυτά τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να επιτρέψουν στα ρομπότ να ολοκληρώσουν διάφορες εργασίες υψηλής ακρίβειας και υψηλής ταχύτητας σε πολύπλοκα περιβάλλοντα βιομηχανικής παραγωγής. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας και την αυξανόμενη ζήτηση για εφαρμογές, τα βιομηχανικά ρομπότ θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη κατασκευή.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-12-2024
