1, fabricación de cuerpos de robots
La columna vertebral de la cadena industrial se encuentra en la fabricación de cuerpos de robots en el medio de la cadena industrial, que es la ubicación del "cuerpo" de los robots industriales. En esta etapa, los diferentes tipos de robots están dotados de diferentes características funcionales: los robots de múltiples articulaciones (multiejes) son conocidos por su flexibilidad y versatilidad, los robots colaborativos enfatizan la cooperación amistosa, los robots SCARA (horizontales) se enfocan en la precisión horizontal, los robots de coordenadas cartesianas destacan en movimientos lineales largos y los robots paralelos y los robots móviles AGV/AMR tienen la capacidad de moverse libremente. Estos robots con diferentes formas nacieron para adaptarse a diferentes entornos y necesidades de trabajo, y se han convertido en una parte indispensable de la producción industrial.
2, componentes principales ascendentes
El corazón del funcionamiento del robot se encuentra en el componente central aguas arriba de la cadena industrial de robots industriales y es la clave para el funcionamiento de todo el sistema robótico. Estos componentes no solo determinan el rendimiento y la eficiencia del robot, sino que también afectan directamente el costo y los escenarios de aplicación del robot. Los componentes principales incluyen principalmente sistemas de control, reductores, servosistemas, sensores y efectores finales, cada uno con sus funciones y roles únicos.
1. Sistema de control:
El sistema de control se considera el "cerebro" del robot, responsable de ordenar y coordinar el funcionamiento de varios componentes del robot. El sistema de control normalmente consta de controladores, procesadores de hardware y algoritmos de software.
① Controlador: El controlador es el núcleo del sistema de control, responsable de recibir datos de los sensores, procesar estos datos de acuerdo con programas preestablecidos y emitir las instrucciones correspondientes. El rendimiento del controlador afecta directamente a la velocidad de reacción y la precisión del robot, por lo que requiere una potencia de procesamiento y una fiabilidad extremadamente altas.
② Procesador de hardware: los procesadores de hardware desempeñan el papel de motores informáticos en los sistemas de control. Requiere un procesamiento rápido de grandes cantidades de datos para garantizar que el robot pueda responder en tiempo real-a diversas tareas laborales complejas.
③ Algoritmo de software: el algoritmo de software es el alma del sistema de control. Al escribir y optimizar algoritmos de control, los robots pueden realizar diversas acciones precisas, como planificación de rutas, control de movimiento y evitación de obstáculos.
2. Reductor:
El reductor es un componente de transmisión clave en los robots industriales, cuya función principal es convertir la salida del motor de alta-velocidad y bajo par en una salida de baja-velocidad y alto par para accionar las articulaciones y los actuadores del robot. La calidad y precisión del reductor determinan directamente la precisión del movimiento y la estabilidad del robot. Los tipos comunes de reductores incluyen reductores RV y reductores armónicos.
① Reductor RV: el reductor RV (RotaryVector) es un reductor basado en el principio de transmisión de molinete cicloidal, que tiene las características de alta rigidez, alto torque y alta precisión, y se usa ampliamente en robots multiarticulares y robots industriales-de servicio pesado. Las características de alta precisión y bajo juego de los reductores RV los hacen particularmente adecuados para aplicaciones que requieren un posicionamiento de alta-precisión, como soldadura, ensamblaje, etc.
② Reductor de armónicos: el reductor de armónicos logra una transmisión de alta-precisión mediante la combinación de rodamientos flexibles y generadores de ondas. Tiene las ventajas de una estructura compacta, una alta relación de transmisión y una alta capacidad de torque, y se usa comúnmente en robots livianos o aplicaciones que requieren alta precisión. Los reductores de armónicos se utilizan ampliamente en brazos robóticos, especialmente en aplicaciones que requieren un control preciso, como la fabricación electrónica y el ensamblaje de dispositivos médicos.
3. Servosistema:
El servosistema es el dispositivo de potencia central para que los robots industriales logren un movimiento eficiente. Suele estar compuesto por servomotores, servocontroladores y codificadores, que son responsables conjuntamente de impulsar el movimiento del robot.
① Servomotor: un servomotor es un componente clave que convierte la energía eléctrica en energía mecánica e impulsa directamente el movimiento articular de un robot. Los servomotores deben tener altas capacidades de respuesta dinámica para lograr un posicionamiento preciso y un control de velocidad de los robots. Los diferentes robots industriales elegirán servomotores de diferentes especificaciones y potencias según sus escenarios de aplicación para cumplir con sus requisitos de movimiento.
② Servocontrolador: El servocontrolador es el componente central que controla el servomotor y ajusta la velocidad y posición del motor al recibir instrucciones del controlador. Los servocontroladores deben poder responder rápidamente a las señales de control y ajustar con precisión el estado operativo de los motores para garantizar la suavidad y precisión de los movimientos del robot.
③ Codificador: los codificadores se utilizan para medir la velocidad y la posición de los servomotores y proporcionar retroalimentación al sistema de control para lograr un control de bucle cerrado-. La precisión del codificador afecta directamente la precisión del movimiento del robot, y los codificadores de alta-resolución pueden mejorar significativamente la precisión del posicionamiento del robot, especialmente en escenarios de ensamblaje y procesamiento que requieren alta precisión.
4. Sensores:
Los sensores dotan a los robots de la capacidad de percibir el entorno y su propio estado, permitiéndoles realizar tareas de forma segura y precisa en entornos de trabajo complejos y cambiantes. Hay muchos tipos de sensores, incluidos sensores de posición, sensores de torsión, sensores visuales y sensores táctiles.
① Sensor de posición: los sensores de posición se utilizan para medir la posición y la postura de los robots, y comúnmente incluyen sensores de ángulo y sensores de desplazamiento. A través de estos sensores, los robots pueden lograr un control preciso del movimiento y evitar colisiones e interferencias.
② Sensor de par: Los sensores de par se utilizan para medir la fuerza y el par que experimentan los robots durante su proceso de trabajo. Los sensores de torsión son particularmente importantes en robots colaborativos y robots de ensamblaje, ya que pueden ayudar a los robots a percibir y ajustar la fuerza aplicada, mejorando así la precisión y la seguridad del trabajo.
③ Sensores visuales: los sensores visuales proporcionan a los robots capacidades "visuales", lo que les permite reconocer y localizar objetos. Combinados con algoritmos de procesamiento de imágenes, los sensores visuales pueden ayudar a los robots a realizar tareas complejas como el reconocimiento, la clasificación y el seguimiento de objetos.
④ Sensores táctiles: los sensores táctiles permiten a los robots percibir fuerzas de contacto y características de la superficie. Se utilizan comúnmente para tareas de ensamblaje fino y tratamiento de superficies, lo que permite que los robots se adapten de manera más flexible a diversos entornos de trabajo.
5. Efectores finales:
El efector final es la parte de un robot industrial que realiza tareas específicas, equivalente a la "mano" del robot. El diseño y selección de efectores finales afectan directamente la eficiencia y aplicabilidad de los robots. Los efectores finales comunes incluyen brazos robóticos, accesorios, pistolas de soldar, dispositivos de pulverización, etc.
3, integración del sistema aguas abajo
La integración del sistema posterior de la cadena industrial donde los robots muestran sus habilidades es el gran escenario para que los robots industriales muestren sus capacidades. Aquí, los robots muestran sus habilidades en diversos campos industriales mediante soldadura, paletizado, manipulación, montaje, pulverización y más. Estos escenarios de aplicación cubren casi todos los campos industriales, y en cada industria se puede ver la figura de robots industriales que emiten luz y calor.