ข่าว - ส่วนประกอบและฟังก์ชันต่างๆ ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การลดต้นทุน การปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และแม้แต่การเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตของอุตสาหกรรมทั้งหมด แล้วส่วนประกอบของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่สมบูรณ์มีอะไรบ้าง? บทความนี้จะให้ข้อมูลเบื้องต้นโดยละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบและฟังก์ชันต่างๆ ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจเทคโนโลยีหลักนี้ได้ดีขึ้น

1. โครงสร้างทางกล

โครงสร้างพื้นฐานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ได้แก่ ตัว แขน ข้อมือ และนิ้ว ส่วนประกอบเหล่านี้ประกอบกันเป็นระบบการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ ช่วยให้สามารถกำหนดตำแหน่งและการเคลื่อนไหวในพื้นที่สามมิติได้อย่างแม่นยำ

ร่างกาย: ร่างกายเป็นส่วนหลักของหุ่นยนต์ ซึ่งมักจะทำจากเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง ใช้เพื่อรองรับส่วนประกอบอื่นๆ และมีพื้นที่ภายในเพื่อรองรับเซ็นเซอร์ ตัวควบคุม และอุปกรณ์อื่นๆ

แขน: แขนเป็นส่วนหลักของการปฏิบัติงานของหุ่นยนต์ ซึ่งโดยปกติจะขับเคลื่อนด้วยข้อต่อ เพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวอย่างอิสระหลายระดับ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งานแขนสามารถออกแบบได้ทั้งแกนคงที่หรือแกนที่หดได้

ข้อมือ: ข้อมือเป็นส่วนที่เอฟเฟกต์ส่วนปลายของหุ่นยนต์สัมผัสกับชิ้นงาน ซึ่งโดยปกติจะประกอบด้วยชุดข้อต่อและแท่งเชื่อมต่อ เพื่อให้เกิดฟังก์ชันการจับ การวางตำแหน่ง และการทำงานที่ยืดหยุ่น

2. ระบบควบคุม

ระบบควบคุมของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นส่วนหลัก โดยมีหน้าที่รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ ประมวลผลข้อมูลนี้ และส่งคำสั่งควบคุมเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ โดยทั่วไประบบควบคุมจะมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

ตัวควบคุม: ตัวควบคุมคือสมองของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม มีหน้าที่ในการประมวลผลสัญญาณจากเซ็นเซอร์ต่างๆ และสร้างคำสั่งควบคุมที่เกี่ยวข้อง ประเภทของคอนโทรลเลอร์ทั่วไป ได้แก่ PLC (Programmable Logic Controller), DCS (Distributed Control System) และ IPC (ระบบควบคุมอัจฉริยะ).

ไดรเวอร์: ไดรเวอร์เป็นส่วนต่อประสานระหว่างตัวควบคุมและมอเตอร์ ซึ่งรับผิดชอบในการแปลงคำสั่งควบคุมที่ออกโดยตัวควบคุมให้เป็นการเคลื่อนไหวจริงของมอเตอร์ ตามความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน ไดรเวอร์สามารถแบ่งออกเป็นไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ไดรเวอร์เซอร์โวมอเตอร์ และไดรเวอร์มอเตอร์เชิงเส้น

ส่วนต่อประสานการเขียนโปรแกรม: ส่วนต่อประสานการเขียนโปรแกรมเป็นเครื่องมือที่ผู้ใช้ใช้เพื่อโต้ตอบกับระบบหุ่นยนต์ โดยทั่วไปรวมถึงซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ หน้าจอสัมผัส หรือแผงควบคุมการทำงานพิเศษ ผู้ใช้สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ ตรวจสอบสถานะการทำงานของหุ่นยนต์ และวินิจฉัยและจัดการกับข้อผิดพลาดผ่านอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรม

3. เซนเซอร์

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจำเป็นต้องพึ่งพาเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบเพื่อดำเนินงานต่างๆ เช่น การวางตำแหน่งที่ถูกต้อง การนำทาง และการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง เซ็นเซอร์ประเภททั่วไป ได้แก่:

เซ็นเซอร์ภาพ: เซ็นเซอร์ภาพใช้ในการจับภาพหรือข้อมูลวิดีโอของวัตถุเป้าหมาย เช่น กล้อง Liที่รักฯลฯ โดยการวิเคราะห์ข้อมูลนี้ หุ่นยนต์สามารถบรรลุฟังก์ชันต่างๆ เช่น การจดจำวัตถุ การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น และการติดตาม

เซ็นเซอร์วัดแรง/แรงบิด: เซ็นเซอร์วัดแรง/แรงบิดใช้ในการวัดแรงภายนอกและแรงบิดที่หุ่นยนต์สัมผัส เช่น เซ็นเซอร์ความดัน เซ็นเซอร์แรงบิด ฯลฯ ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมการเคลื่อนไหวและการตรวจสอบโหลดของหุ่นยนต์

พรอกซิมิตี้/เซ็นเซอร์ระยะทาง: พร็อกซิมิตี้/เซ็นเซอร์ระยะทางใช้ในการวัดระยะห่างระหว่างหุ่นยนต์และวัตถุรอบๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีช่วงการเคลื่อนไหวที่ปลอดภัย เซนเซอร์ตรวจจับความใกล้เคียง/ระยะห่างทั่วไป ได้แก่ เซนเซอร์อัลตราโซนิก เซนเซอร์อินฟราเรด ฯลฯ

ตัวเข้ารหัส: ตัวเข้ารหัสคือเซ็นเซอร์ที่ใช้ในการวัดมุมการหมุนและข้อมูลตำแหน่ง เช่น ตัวเข้ารหัสโฟโตอิเล็กทริค ตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก ฯลฯ ด้วยการประมวลผลข้อมูลเหล่านี้ หุ่นยนต์จึงสามารถบรรลุการควบคุมตำแหน่งและการวางแผนวิถีที่แม่นยำ

4. ส่วนต่อประสานการสื่อสาร

เพื่อให้บรรลุผลการทำงานร่วมกันและการแบ่งปันข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นๆ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมักจะต้องมีความสามารถในการสื่อสารบางอย่าง อินเทอร์เฟซการสื่อสารสามารถเชื่อมต่อหุ่นยนต์กับอุปกรณ์อื่นๆ (เช่น หุ่นยนต์อื่นๆ ในสายการผลิต อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุ ฯลฯ) และระบบการจัดการระดับบน (เช่น ERP, MES เป็นต้น) บรรลุฟังก์ชันต่างๆ เช่น การแลกเปลี่ยนข้อมูลและระยะไกล ควบคุม. อินเทอร์เฟซการสื่อสารประเภททั่วไป ได้แก่:

อินเทอร์เฟซ Ethernet: อินเทอร์เฟซ Ethernet เป็นอินเทอร์เฟซเครือข่ายสากลที่ใช้โปรโตคอล IP ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม หุ่นยนต์สามารถรับส่งข้อมูลความเร็วสูงและการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ด้วยอุปกรณ์อื่นๆ ผ่านอินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ต

อินเทอร์เฟซ PROFIBUS: PROFIBUS เป็นโปรโตคอล fieldbus มาตรฐานสากลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม อินเทอร์เฟซ PROFIBUS สามารถบรรลุการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่รวดเร็วและเชื่อถือได้และการควบคุมการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ

อินเทอร์เฟซ USB: อินเทอร์เฟซ USB เป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรมสากลที่สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์อินพุต เช่น แป้นพิมพ์และเมาส์ รวมถึงอุปกรณ์เอาต์พุต เช่น เครื่องพิมพ์และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล หุ่นยนต์สามารถดำเนินการโต้ตอบและการส่งข้อมูลกับผู้ใช้ผ่านอินเทอร์เฟซ USB

โดยสรุป หุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่สมบูรณ์ประกอบด้วยหลายส่วน เช่น โครงสร้างทางกล ระบบควบคุม เซ็นเซอร์ และอินเทอร์เฟซการสื่อสาร ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงานต่างๆ ที่มีความแม่นยำสูงและความเร็วสูงในสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนได้ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและความต้องการใช้งานที่เพิ่มขึ้น หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการผลิตสมัยใหม่ต่อไป