Industrieroboterwerden häufig in der industriellen Fertigung eingesetzt, beispielsweise im Automobilbau, bei Elektrogeräten und in der Lebensmittelindustrie. Sie können repetitive maschinelle Manipulationsarbeiten ersetzen und sind eine Art Maschine, die auf ihre eigene Kraft und ihre eigenen Steuerungsfähigkeiten angewiesen ist, um verschiedene Funktionen auszuführen. Es kann menschliche Befehle akzeptieren und auch nach vorab festgelegten Programmen arbeiten. Lassen Sie uns nun über die Grundkomponenten von Industrierobotern sprechen.
1.Hauptteil
Der Hauptkörper besteht aus der Maschinenbasis und dem Aktuator, einschließlich Oberarm, Unterarm, Handgelenk und Hand, die ein mechanisches System mit mehreren Freiheitsgraden bilden. Einige Roboter verfügen auch über Laufmechanismen. Industrieroboter haben 6 oder mehr Freiheitsgrade und das Handgelenk hat im Allgemeinen 1 bis 3 Freiheitsgrade.
Das Antriebssystem von Industrierobotern wird je nach Antriebsquelle in drei Kategorien eingeteilt: hydraulisch, pneumatisch und elektrisch. Je nach Bedarf können diese drei Antriebsarten auch kombiniert und kombiniert werden. Oder es kann indirekt durch mechanische Übertragungsmechanismen wie Synchronriemen, Räderwerke und Zahnräder angetrieben werden. Das Antriebssystem verfügt über ein Kraftgerät und einen Übertragungsmechanismus, um den Aktuator dazu zu bringen, entsprechende Aktionen auszuführen. Diese drei Grundantriebssysteme haben ihre eigenen Eigenschaften. Der Mainstream ist der Elektroantrieb.
Aufgrund der weit verbreiteten Akzeptanz von AC- und DC-Servomotoren mit geringer Trägheit und hohem Drehmoment und ihren unterstützenden Servotreibern (AC-Wechselrichter, DC-Pulsweitenmodulatoren). Diese Art von System erfordert keine Energieumwandlung, ist einfach zu bedienen und reagiert empfindlich auf die Steuerung. Die meisten Motoren müssen mit einem Präzisionsübertragungsmechanismus dahinter installiert werden: einem Untersetzungsgetriebe. Seine Zähne nutzen den Geschwindigkeitswandler des Getriebes, um die Anzahl der Rückwärtsdrehungen des Motors auf die gewünschte Anzahl von Rückwärtsdrehungen zu reduzieren und ein größeres Drehmomentgerät zu erhalten, wodurch die Geschwindigkeit verringert und das Drehmoment erhöht wird. Bei großer Last ist es nicht kosteneffektiv, die Leistung des Servomotors blind zu erhöhen. Das Abtriebsdrehmoment kann durch das Untersetzungsgetriebe im entsprechenden Drehzahlbereich verbessert werden. Der Servomotor ist im Niederfrequenzbetrieb anfällig für Hitze und niederfrequente Vibrationen. Langfristige und wiederholte Arbeiten tragen nicht dazu bei, einen genauen und zuverlässigen Betrieb sicherzustellen. Das Vorhandensein eines Präzisionsuntersetzungsmotors ermöglicht es dem Servomotor, mit einer angemessenen Geschwindigkeit zu arbeiten, die Steifigkeit des Maschinenkörpers zu erhöhen und ein höheres Drehmoment abzugeben. Mittlerweile gibt es zwei gängige Reduzierer: Oberschwingungsreduzierer und RV-Reduzierer
Das Robotersteuerungssystem ist das Gehirn des Roboters und der Hauptfaktor, der die Funktion und Leistung des Roboters bestimmt. Das Steuerungssystem sendet entsprechend dem Eingabeprogramm Befehlssignale an das Antriebssystem und den Aktor und steuert diese. Die Hauptaufgabe der Industrieroboter-Steuerungstechnik besteht darin, das Aktivitätsspektrum, die Haltungen und Flugbahnen sowie die Aktionszeit von Industrierobotern im Arbeitsbereich zu steuern. Es zeichnet sich durch einfache Programmierung, Software-Menübedienung, benutzerfreundliche Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle, Online-Bedienaufforderungen und bequeme Bedienung aus.
Das Steuerungssystem ist das Herzstück des Roboters, und ausländische Unternehmen stehen chinesischen Experimenten sehr verschlossen gegenüber. In den letzten Jahren ist mit der Entwicklung der Mikroelektronik-Technologie die Leistung von Mikroprozessoren immer höher geworden, während der Preis immer günstiger geworden ist. Mittlerweile gibt es 32-Bit-Mikroprozessoren für 1-2 US-Dollar auf dem Markt. Kostengünstige Mikroprozessoren haben neue Entwicklungsmöglichkeiten für Robotersteuerungen eröffnet und ermöglichen die Entwicklung kostengünstiger, leistungsstarker Robotersteuerungen. Damit das System über ausreichende Rechen- und Speicherkapazitäten verfügt, bestehen Robotersteuerungen heute hauptsächlich aus leistungsstarken Chips der ARM-Serie, DSP-Serie, POWERPC-Serie, Intel-Serie und anderen.
Da die vorhandenen Allzweck-Chipfunktionen und -merkmale die Anforderungen einiger Robotersysteme in Bezug auf Preis, Funktion, Integration und Schnittstelle nicht vollständig erfüllen können, besteht für das Robotersystem Bedarf an SoC-Technologie (System on Chip). Durch die Integration eines bestimmten Prozessors mit der erforderlichen Schnittstelle kann das Design der Peripherieschaltkreise des Systems vereinfacht, die Systemgröße reduziert und die Kosten gesenkt werden. Actel integriert beispielsweise den Prozessorkern von NEOS oder ARM7 auf seinen FPGA-Produkten zu einem kompletten SoC-System. Im Hinblick auf Steuerungen für Robotertechnologie konzentriert sich die Forschung hauptsächlich auf die USA und Japan, und es gibt ausgereifte Produkte wie DELTATAU in den USA und TOMORI Co., Ltd. in Japan. Sein Motion-Controller basiert auf DSP-Technologie und übernimmt eine offene PC-basierte Struktur.
4. Endeffektor
Der Endeffektor ist eine Komponente, die mit dem letzten Gelenk des Manipulators verbunden ist. Es wird im Allgemeinen verwendet, um Objekte zu greifen, sich mit anderen Mechanismen zu verbinden und erforderliche Aufgaben auszuführen. Roboterhersteller entwickeln oder verkaufen im Allgemeinen keine Endeffektoren. In den meisten Fällen handelt es sich lediglich um einen einfachen Greifer. Normalerweise wird der Endeffektor am Flansch der 6 Achsen des Roboters installiert, um Aufgaben in einer bestimmten Umgebung zu erledigen, z. B. Schweißen, Lackieren, Kleben sowie das Laden und Entladen von Teilen, also Aufgaben, die von Robotern erledigt werden müssen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Juli 2024
