Robot industrialisono ampiamente utilizzati nella produzione industriale, come quella automobilistica, negli elettrodomestici e nel settore alimentare. Possono sostituire il lavoro ripetitivo di manipolazione di tipo macchina e sono un tipo di macchina che fa affidamento sulla propria potenza e capacità di controllo per eseguire varie funzioni. Può accettare il comando umano e può anche operare secondo programmi prestabiliti. Parliamo ora dei componenti base dei robot industriali.
1.Corpo principale
Il corpo principale è la base della macchina e l'attuatore, compresi la parte superiore del braccio, l'avambraccio, il polso e la mano, che formano un sistema meccanico a più gradi di libertà. Alcuni robot sono dotati anche di meccanismi per camminare. I robot industriali hanno 6 gradi di libertà o più e il polso generalmente ha da 1 a 3 gradi di libertà.
Il sistema di azionamento dei robot industriali è suddiviso in tre categorie a seconda della fonte di alimentazione: idraulico, pneumatico ed elettrico. A seconda delle esigenze, questi tre tipi di sistemi di azionamento possono anche essere combinati e composti. Oppure può essere azionato indirettamente da meccanismi di trasmissione meccanica come cinghie sincrone, treni di ingranaggi e ingranaggi. Il sistema di azionamento è dotato di un dispositivo di potenza e di un meccanismo di trasmissione per far sì che l'attuatore produca azioni corrispondenti. Questi tre sistemi di azionamento di base hanno le proprie caratteristiche. Il mainstream è il sistema di azionamento elettrico.
A causa della diffusa accettazione di servomotori CA e CC a bassa inerzia e coppia elevata e dei relativi servoazionamenti di supporto (inverter CA, modulatori di larghezza di impulso CC). Questo tipo di sistema non richiede conversione energetica, è facile da usare ed è sensibile al controllo. La maggior parte dei motori deve essere installata con dietro 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 di rotazioni inverse desiderato 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 in uscita può essere migliorata dal riduttore entro l'intervallo di velocità appropriato. Il servomotore è soggetto a calore e vibrazioni a bassa frequenza durante il funzionamento a bassa frequenza. Il lavoro a lungo termine e ripetitivo non contribuisce a garantirne il funzionamento accurato e affidabile. L'esistenza di un motoriduttore di precisione consente al servomotore di funzionare a una velocità adeguata, rafforzare la rigidità del corpo macchina e produrre una coppia maggiore. Ora ci sono 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 determina il funzionamento e le prestazioni del robot. Il sistema di controllo invia segnali di comando al sistema di azionamento e all'attuatore in base al programma di input e lo controlla. Il compito principale della tecnologia di controllo dei robot industriali è controllare la gamma di attività, posture e traiettorie e il tempo delle azioni dei robot industriali nello spazio di lavoro. Ha le caratteristiche di programmazione semplice, funzionamento del menu software, interfaccia amichevole di interazione uomo-computer, istruzioni operative online e utilizzo conveniente.
Il sistema di controllo è il cuore del robot e le aziende straniere sono molto chiuse agli esperimenti cinesi. Negli ultimi anni, con lo sviluppo della tecnologia microelettronica, le prestazioni dei microprocessori sono diventate sempre più elevate, mentre il prezzo è diventato sempre più economico. Ora sul mercato ci sono microprocessori a 32 bit da 1-2 dollari USA. I microprocessori economici hanno offerto nuove opportunità di sviluppo per i controller dei robot, rendendo possibile lo sviluppo di controller per robot a basso costo e ad alte prestazioni. Per fare in modo che il sistema abbia sufficienti capacità di elaborazione e archiviazione, i controller dei robot sono ora composti principalmente da potenti serie ARM, serie DSP, serie POWERPC, serie Intel e altri chip.
Poiché le funzioni e le caratteristiche dei chip generici esistenti non possono 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 di NEOS o ARM7 sui suoi prodotti FPGA per formare un sistema SoC completo. In termini di controllori per tecnologia robotica, la sua ricerca si concentra principalmente negli Stati Uniti e in Giappone, e ci sono prodotti maturi, come DELTATAU negli Stati Uniti e TOMORI Co., Ltd. in Giappone. Il suo controller di movimento si basa sulla tecnologia DSP e adotta una struttura aperta basata su PC.
4. Effetto finale
L'effettore finale è un componente collegato all'ultimo giunto del manipolatore. Viene generalmente utilizzato per afferrare oggetti, connettersi con altri meccanismi ed eseguire le attività richieste. I produttori di robot generalmente non progettano né vendono effettori finali. Nella maggior parte dei casi forniscono solo una semplice pinza. Di solito l'effettore finale viene installato sulla flangia dei 6 assi del robot per completare attività in un determinato ambiente, come saldatura, verniciatura, incollaggio e carico e scarico di parti, che sono attività che richiedono il completamento dei robot.
Orario di pubblicazione: 18 luglio 2024
