robot industrialiSono ampiamente utilizzati nella produzione industriale, come quella automobilistica, degli elettrodomestici e alimentare. Possono sostituire il lavoro di manipolazione ripetitivo tipico delle macchine e sono un tipo di macchina che fa affidamento sulla propria potenza e capacità di controllo per svolgere diverse funzioni. Possono accettare comandi umani e possono anche operare secondo programmi preimpostati. Ora parliamo dei componenti di base dei robot industriali.
1.Corpo principale
Il corpo principale è costituito dalla base della macchina e dall'attuatore, che comprende braccio, avambraccio, polso e mano, formando un sistema meccanico a più gradi di libertà. Alcuni robot sono dotati anche di meccanismi di deambulazione. I robot industriali hanno 6 o più gradi di libertà, mentre il polso generalmente ne ha da 1 a 3.
Il sistema di azionamento dei robot industriali si divide in tre categorie in base alla fonte di alimentazione: idraulico, pneumatico ed elettrico. A seconda delle esigenze, questi tre tipi di sistemi di azionamento possono anche essere combinati e combinati. Oppure possono essere azionati indirettamente da meccanismi di trasmissione meccanica come cinghie sincrone, treni di ingranaggi e ingranaggi. Il sistema di azionamento è costituito da un dispositivo di potenza e da un meccanismo di trasmissione che consente all'attuatore di produrre azioni corrispondenti. Questi tre sistemi di azionamento di base hanno caratteristiche proprie. Il sistema di azionamento elettrico è il più diffuso.
Grazie alla diffusa accettazione di servomotori CA e CC a bassa inerzia e alta coppia e dei relativi servoazionamenti (inverter CA, modulatori di larghezza di impulso CC), questo tipo di sistema non richiede conversione di energia, è facile da usare ed è sensibile al controllo. La maggior parte dei motori deve essere installata con un meccanismo di trasmissione di precisione: un riduttore. I suoi denti utilizzano il convertitore di velocità dell'ingranaggio per ridurre il numero di rotazioni inverse del motore al numero desiderato di rotazioni inverse e ottenere un dispositivo di coppia maggiore, riducendo così la velocità e aumentando la coppia. Quando il carico è elevato, non è conveniente aumentare ciecamente la potenza del servomotore. La coppia di uscita può essere migliorata dal riduttore entro l'intervallo di velocità appropriato. Il servomotore è soggetto a surriscaldamento e vibrazioni a bassa frequenza durante il funzionamento a bassa frequenza. Un lavoro prolungato e ripetitivo non è sufficiente a garantirne un funzionamento preciso e affidabile. L'utilizzo di un riduttore di precisione consente al servomotore di funzionare a una velocità adeguata, rafforzare la rigidità del corpo macchina e generare una coppia maggiore. Esistono ora due riduttori tradizionali: il riduttore armonico e il riduttore RV
Il sistema di controllo del robot è il cervello del robot e il fattore principale che ne determina il funzionamento e le prestazioni. Il sistema di controllo invia segnali di comando al sistema di azionamento e all'attuatore in base al programma di input e li controlla. Il compito principale della tecnologia di controllo dei robot industriali è controllare la gamma di attività, posture e traiettorie, nonché i tempi di azione dei robot industriali nell'area di lavoro. Presenta le seguenti caratteristiche: programmazione semplice, funzionamento tramite menu software, interfaccia di interazione uomo-computer intuitiva, prompt operativi online e praticità d'uso.
Il sistema di controllo è il cuore del robot e le aziende straniere sono strettamente legate agli esperimenti cinesi. Negli ultimi anni, con lo sviluppo della tecnologia microelettronica, le prestazioni dei microprocessori sono aumentate sempre di più, mentre il prezzo è diventato sempre più conveniente. Ora sono disponibili sul mercato microprocessori a 32 bit con un prezzo di 1-2 dollari USA. I microprocessori a basso costo hanno aperto nuove opportunità di sviluppo per i controllori dei robot, rendendo possibile lo sviluppo di controllori per robot a basso costo e ad alte prestazioni. Per garantire al sistema capacità di elaborazione e archiviazione adeguate, i controllori dei robot sono ora composti principalmente da potenti chip delle serie ARM, DSP, POWERPC, Intel e altri.
Poiché le funzioni e le caratteristiche dei chip generici esistenti non sono in grado di soddisfare pienamente i requisiti di alcuni sistemi robotici in termini di prezzo, funzionalità, integrazione e interfaccia, il sistema robotico necessita della tecnologia SoC (System on Chip). L'integrazione di un processore specifico con l'interfaccia richiesta può semplificare la progettazione dei circuiti periferici del sistema, ridurne le dimensioni e i costi. Ad esempio, Actel integra il core del processore NEOS o ARM7 nei suoi prodotti FPGA per formare un sistema SoC completo. Per quanto riguarda i controllori per la tecnologia robotica, la sua ricerca si concentra principalmente negli Stati Uniti e in Giappone, e sono presenti prodotti maturi, come DELTATAU negli Stati Uniti e TOMORI Co., Ltd. in Giappone. Il suo controllore di movimento è basato sulla tecnologia DSP e adotta una struttura aperta basata su PC.
4. Effettore finale
L'effettore terminale è un componente collegato all'ultimo giunto del manipolatore. Viene generalmente utilizzato per afferrare oggetti, collegarsi ad altri meccanismi ed eseguire le attività richieste. I produttori di robot generalmente non progettano né vendono effettori terminali. Nella maggior parte dei casi, forniscono solo una semplice pinza. Solitamente l'effettore terminale viene installato sulla flangia dei 6 assi del robot per completare le attività in un determinato ambiente, come saldatura, verniciatura, incollaggio e carico e scarico di pezzi, che sono attività che richiedono l'intervento dei robot.
Data di pubblicazione: 18 agosto 2024
