طول زنجیره صنعتی ربات های صنعتی چقدر است؟

1، ساخت بدنه ربات

ستون فقرات زنجیره صنعتی در ساخت بدنه ربات در وسط زنجیره صنعتی قرار دارد که محل قرارگیری "بدنه" ربات های صنعتی است. در این مرحله، انواع مختلف ربات‌ها دارای ویژگی‌های عملکردی متفاوتی هستند: روبات‌های چند مفصلی (چند محوری) به دلیل انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری خود شناخته می‌شوند، ربات‌های مشارکتی بر همکاری دوستانه تأکید دارند، ربات‌های SCARA (افقی) بر دقت افقی تمرکز می‌کنند، روبات‌های مختصات دکارتی در حرکت خطی طولانی برتری دارند، و قابلیت حرکت موازی/AMR به روبات‌های متحرک و AGV را دارند. این ربات ها با اشکال مختلف همگی برای سازگاری با محیط های کاری و نیازهای مختلف متولد شده اند و به بخشی ضروری از تولیدات صنعتی تبدیل شده اند.

2، اجزای اصلی بالادست

قلب عملیات ربات در بخش اصلی بالادست زنجیره صنعت ربات صنعتی قرار دارد و کلید عملکرد کل سیستم ربات است. این اجزا نه تنها عملکرد و کارایی ربات را تعیین می کنند، بلکه به طور مستقیم بر هزینه و سناریوهای کاربردی ربات تأثیر می گذارند. اجزای اصلی عمدتاً شامل سیستم‌های کنترل، کاهنده‌ها، سیستم‌های سروو، حسگرها و افکت‌کننده‌های انتهایی هستند که هر کدام عملکردها و نقش‌های منحصربه‌فردی دارند.

1. سیستم کنترل:

سیستم کنترل به عنوان "مغز" ربات در نظر گرفته می شود که مسئول فرماندهی و هماهنگی عملکرد اجزای مختلف ربات است. سیستم کنترل معمولاً از کنترل کننده ها، پردازنده های سخت افزاری و الگوریتم های نرم افزاری تشکیل شده است.
① کنترل کننده: کنترل کننده هسته سیستم کنترل است که مسئول دریافت داده ها از حسگرها، پردازش این داده ها طبق برنامه های از پیش تعیین شده و صدور دستورالعمل های مربوطه است. عملکرد کنترلر مستقیماً بر سرعت واکنش و دقت ربات تأثیر می گذارد، بنابراین به قدرت پردازش و قابلیت اطمینان بسیار بالایی نیاز دارد.
② پردازنده سخت افزار: پردازنده های سخت افزاری نقش موتورهای محاسباتی را در سیستم های کنترل ایفا می کنند. برای اطمینان از اینکه ربات می‌تواند در زمان واقعی به وظایف مختلف کاری پیچیده پاسخ دهد، به پردازش سریع مقادیر زیادی از داده نیاز دارد.
③ الگوریتم نرم افزار: الگوریتم نرم افزار روح سیستم کنترل است. با نوشتن و بهینه سازی الگوریتم های کنترل، ربات ها می توانند اقدامات دقیق مختلفی مانند برنامه ریزی مسیر، کنترل حرکت و اجتناب از موانع را انجام دهند.

2. کاهنده:

کاهنده یک جزء کلیدی انتقال در ربات‌های صنعتی است که وظیفه اصلی آن تبدیل خروجی موتور با سرعت بالا و گشتاور کم به خروجی با سرعت پایین-با گشتاور بالا برای به حرکت درآوردن مفاصل و محرک‌های ربات است. کیفیت و دقت کاهنده مستقیماً دقت حرکت و پایداری ربات را تعیین می کند. انواع رایج کاهنده ها شامل کاهنده های RV و کاهنده هارمونیک هستند.
① کاهنده RV: کاهنده RV (RotaryVector) یک کاهنده بر اساس اصل انتقال چرخه چرخشی است که دارای ویژگی های استحکام بالا، گشتاور بالا و دقت بالا است و به طور گسترده در ربات های چند مفصلی و ربات های صنعتی سنگین استفاده می شود. ویژگی‌های دقت بالا و واکنش کم کاهش‌دهنده‌های RV، آن‌ها را به‌ویژه برای کاربردهایی که نیاز به موقعیت‌یابی با دقت بالا دارند، مانند جوشکاری، مونتاژ و غیره، مناسب می‌سازد.
② کاهنده هارمونیک: کاهنده هارمونیک از طریق ترکیبی از یاتاقان های انعطاف پذیر و مولدهای موج، انتقال{0}دقت بالایی را به دست می آورد. این دارای مزایای ساختار فشرده، نسبت انتقال بالا و ظرفیت گشتاور بالا است و معمولاً در ربات های سبک وزن یا برنامه هایی که به دقت بالایی نیاز دارند استفاده می شود. کاهنده های هارمونیک به طور گسترده در بازوهای رباتیک استفاده می شود، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق دارند، مانند ساخت الکترونیک و مونتاژ وسایل پزشکی.

3. سیستم سروو:

سیستم سروو دستگاه اصلی قدرت ربات های صنعتی برای دستیابی به حرکت کارآمد است. معمولاً از موتورهای سروو، درایورهای سروو و رمزگذارها تشکیل شده است که به طور مشترک مسئول حرکت ربات هستند.
① سروو موتور: سروو موتور جزء کلیدی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و مستقیماً حرکت مشترک یک ربات را هدایت می کند. سروو موتورها برای دستیابی به موقعیت یابی دقیق و کنترل سرعت روبات ها باید قابلیت پاسخ دینامیکی بالایی داشته باشند. ربات‌های صنعتی مختلف، موتورهای سروو با مشخصات و قدرت‌های مختلف را با توجه به سناریوهای کاربردی خود انتخاب می‌کنند تا نیازهای حرکتی خود را برآورده کنند.
② درایور سروو: درایور سروو جزء اصلی است که سروو موتور را کنترل می کند و سرعت و موقعیت موتور را با دریافت دستورالعمل از کنترلر تنظیم می کند. درایورهای سروو باید بتوانند به سرعت به سیگنال های کنترلی پاسخ دهند و وضعیت عملکرد موتورها را به دقت تنظیم کنند تا از نرمی و دقت حرکات ربات اطمینان حاصل کنند.
③ رمزگذار: رمزگذارها برای اندازه‌گیری سرعت و موقعیت سروو موتورها و ارائه بازخورد به سیستم کنترل برای دستیابی به کنترل حلقه بسته استفاده می‌شوند. دقت رمزگذار مستقیماً بر دقت حرکت ربات تأثیر می‌گذارد و رمزگذارهای{2} با وضوح بالا می‌توانند به طور قابل توجهی دقت موقعیت یابی ربات را بهبود بخشند، به خصوص در سناریوهای مونتاژ و پردازش که نیاز به دقت بالایی دارند.

4. سنسور:

حسگرها به روبات‌ها توانایی درک محیط و وضعیت خود را می‌دهند و آنها را قادر می‌سازند تا وظایف خود را به طور ایمن و دقیق در محیط‌های کاری پیچیده و متغیر انجام دهند. انواع مختلفی از سنسورها از جمله سنسورهای موقعیت، حسگرهای گشتاور، حسگرهای بصری و حسگرهای لمسی وجود دارد.
① سنسور موقعیت: سنسورهای موقعیت برای اندازه گیری موقعیت و وضعیت ربات ها، معمولاً از سنسورهای زاویه و سنسورهای جابجایی استفاده می شود. از طریق این حسگرها، ربات ها می توانند به کنترل دقیق حرکت دست یابند و از برخورد و تداخل جلوگیری کنند.
② حسگر گشتاور: سنسورهای گشتاور برای اندازه گیری نیرو و گشتاوری که روبات ها در طول فرآیند کار خود تجربه می کنند استفاده می شود. حسگرهای گشتاور به ویژه در روبات‌های مشارکتی و ربات‌های مونتاژ مهم هستند، زیرا می‌توانند به ربات‌ها کمک کنند تا نیروی اعمال‌شده را درک کرده و تنظیم کنند، در نتیجه دقت کار و ایمنی را بهبود می‌بخشند.
③ حسگرهای بصری: حسگرهای بصری قابلیت‌های "بصری" را در اختیار روبات‌ها قرار می‌دهند و به آن‌ها اجازه می‌دهند اشیا را شناسایی و مکان‌یابی کنند. در ترکیب با الگوریتم‌های پردازش تصویر، حسگرهای بصری می‌توانند به ربات‌ها در دستیابی به وظایف پیچیده مانند تشخیص اشیا، طبقه‌بندی و ردیابی کمک کنند.
④ حسگرهای لمسی: حسگرهای لمسی ربات ها را قادر می سازند تا نیروهای تماس و ویژگی های سطح را درک کنند. آنها معمولاً برای مونتاژ خوب و کارهای تصفیه سطح استفاده می شوند و ربات ها را قادر می سازند تا انعطاف پذیرتر با محیط های کاری مختلف سازگار شوند.

5. عوامل پایانی:

افکتور انتهایی بخشی از یک ربات صنعتی است که وظایف خاصی را انجام می دهد که معادل «دست» ربات است. طراحی و انتخاب افکتورهای انتهایی به طور مستقیم بر کارایی و کاربرد ربات ها تأثیر می گذارد. اثرگذارهای انتهایی متداول شامل بازوهای رباتیک، فیکسچرها، تفنگ های جوشکاری، دستگاه های پاشش و غیره است.

3، یکپارچه سازی سیستم پایین دست

ادغام سیستم پایین دستی زنجیره صنعتی که در آن روبات ها توانایی های خود را به نمایش می گذارند، مرحله بزرگی برای روبات های صنعتی است تا قابلیت های خود را به نمایش بگذارند. در اینجا، ربات ها مهارت های خود را در زمینه های مختلف صنعتی از طریق جوشکاری، پالت سازی، جابجایی، مونتاژ، پاشش و غیره به نمایش می گذارند. این سناریوهای کاربردی تقریباً تمامی زمینه های صنعتی را در بر می گیرد و در هر صنعتی شکل ربات های صنعتی که نور و گرما ساطع می کنند به چشم می خورد.