1. Struttura meccanica
La struttura di base di un robot industriale comprende il corpo, il braccio, il polso e le dita. Insieme, questi componenti formano il sistema di movimento del robot, consentendo che sia posizionato con precisione e spostati nello spazio tridimensionale.
- Corpo: il corpo è la parte principale del robot, generalmente realizzato in acciaio ad alta resistenza, utilizzato per supportare altri componenti e fornire spazio interno per ospitare vari sensori, controller e altre attrezzature.
-braccio: il braccio è la parte principale del robot per svolgere compiti, solitamente guidati dalle articolazioni per ottenere un movimento a più gradi di ferme. A seconda dello scenario dell'applicazione, il braccio può essere progettato con un asse fisso o un asse retrattile.
- polso: il polso è la parte dell'effettore finale del robot che contatta il pezzo, solitamente composto da una serie di articolazioni e collegamenti, per ottenere funzioni flessibili di presa, posizionamento e manipolazione.
- Dita: le dita fanno parte dell'effettore finale del robot, di solito includendo vari strumenti e infissi per completare le attività di manipolazione specifiche.
2. Sistema di controllo
Il sistema di controllo di un robot industriale è la sua parte fondamentale, responsabile della ricezione di informazioni dai sensori, dell'elaborazione di queste informazioni e dell'invio di istruzioni di controllo per guidare il movimento del robot. Il sistema di controllo di solito include i seguenti componenti:
- Controller: il controller è il cervello del robot industriale, responsabile dell'elaborazione dei segnali di vari sensori e della generazione di istruzioni di controllo corrispondenti. I tipi di controller comuni includono PLC (controller logico programmabile), DCS (sistema di controllo distribuito) e IPC (sistema di controllo intelligente).
- Driver: il driver è l'interfaccia tra il controller e il motore, responsabile della conversione delle istruzioni di controllo emesse dal controller nel movimento effettivo del motore. A seconda dei requisiti dell'applicazione, il driver può essere suddiviso in driver a motore Stepper, driver del servomotore e driver a motore lineare, ecc.
- Interfaccia di programmazione: l'interfaccia di programmazione è uno strumento per gli utenti di interagire con il sistema di robot, che di solito include software, touch screen o pannello operativo dedicato. Attraverso l'interfaccia di programmazione, gli utenti possono impostare i parametri di movimento del robot, monitorare il suo stato operativo e diagnosticare e gestire guasti.
3. Sensori
I robot industriali devono fare affidamento su vari sensori per ottenere informazioni sull'ambiente circostante al fine di svolgere compiti come il corretto posizionamento, la navigazione e l'evitamento degli ostacoli. I tipi di sensori comuni includono:
- Sensore visivo: il sensore visivo viene utilizzato per acquisire immagini o dati video di oggetti target, come telecamere, LIDAR, ecc. Analizzando questi dati, il robot può realizzare funzioni come il riconoscimento degli oggetti, il posizionamento e il monitoraggio.
- Sensore di forza\/coppia: il sensore di forza\/coppia viene utilizzato per misurare la forza esterna e la coppia del robot, come sensore di pressione, sensore di coppia, ecc. Questi dati sono cruciali per il controllo del movimento del robot e il monitoraggio del carico.
- Sensore di prossimità\/distanza: il sensore di prossimità\/distanza viene utilizzato per misurare la distanza tra il robot e gli oggetti circostanti per garantire un intervallo di movimento sicuro. I sensori comuni di prossimità\/distanza includono sensori ad ultrasuoni, sensori a infrarossi, ecc.
- ENCODER: L'encoder è un sensore utilizzato per misurare l'angolo di rotazione e le informazioni sulla posizione, come encoder fotoelettrico, codificatore magnetico, ecc. Elaborando questi dati, il robot può ottenere un controllo preciso e una pianificazione della traiettoria.
4. Interfaccia di comunicazione
Al fine di raggiungere il lavoro collaborativo e la condivisione delle informazioni con altri dispositivi, i robot industriali di solito devono avere determinate capacità di comunicazione. L'interfaccia di comunicazione può collegare il robot con altri dispositivi (come altri robot sulla linea di produzione, attrezzature per la movimentazione dei materiali, ecc.) E sistemi di gestione di livello superiore (come ERP, MES, ecc.) Per ottenere funzioni come lo scambio di dati e il telecomando. I tipi di interfaccia di comunicazione comuni includono:
- Interfaccia Ethernet: Ethernet Interface è un'interfaccia di rete universale basata sul protocollo IP, ampiamente utilizzato nel campo dell'automazione industriale. Attraverso l'interfaccia Ethernet, il robot può ottenere la trasmissione di dati ad alta velocità e il monitoraggio in tempo reale con altri dispositivi.
- Interfaccia Profibus: Profibus è un protocollo International Standard Fieldbus ampiamente utilizzato nel campo dell'automazione industriale. L'interfaccia Profibus può realizzare lo scambio di dati rapido e affidabile e il controllo collaborativo tra diversi dispositivi.
- Interfaccia USB: l'interfaccia USB è un'interfaccia di comunicazione seriale universale che può essere utilizzata per collegare dispositivi di input come tastiere e topi, nonché dispositivi di output come stampanti e dispositivi di archiviazione. Attraverso l'interfaccia USB, il robot può realizzare operazioni interattive e trasmissione di informazioni con l'utente.
In sintesi, un robot industriale completo è costituito da più parti come struttura meccanica, sistema di controllo, sensore e interfaccia di comunicazione. Queste parti lavorano insieme per consentire al robot di completare vari compiti ad alta precisione e ad alta velocità in ambienti di produzione industriale complessi. Con il continuo sviluppo della tecnologia e la continua espansione delle esigenze di applicazione, i robot industriali continueranno a svolgere un ruolo importante nella produzione moderna.