1, fabricação de corpo de robô
A espinha dorsal da cadeia industrial está localizada na fabricação de corpos robóticos no meio da cadeia industrial, que é a localização do “corpo” dos robôs industriais. Nesta fase, diferentes tipos de robôs são dotados de diferentes características funcionais: os robôs multiarticulares (multi eixos) são conhecidos pela sua flexibilidade e versatilidade, os robôs colaborativos enfatizam a cooperação amigável, os robôs SCARA (horizontais) concentram-se na precisão horizontal, os robôs de coordenadas cartesianas distinguem-se pelo movimento linear longo, e os robôs paralelos e os robôs móveis AGV/AMR têm a capacidade de se moverem livremente. Estes robôs com diferentes formas nasceram para se adaptarem a diferentes ambientes e necessidades de trabalho e tornaram-se uma parte indispensável da produção industrial.
2, Componentes principais upstream
O coração da operação do robô está localizado no componente central a montante da cadeia da indústria de robôs industriais e é a chave para a operação de todo o sistema robótico. Esses componentes não apenas determinam o desempenho e a eficiência do robô, mas também afetam diretamente o custo e os cenários de aplicação do robô. Os componentes principais incluem principalmente sistemas de controle, redutores, servossistemas, sensores e efetores finais, cada um com suas funções e funções exclusivas.
1. Sistema de controle:
O sistema de controle é considerado o “cérebro” do robô, responsável por comandar e coordenar o funcionamento dos diversos componentes do robô. O sistema de controle geralmente consiste em controladores, processadores de hardware e algoritmos de software.
① Controlador: O controlador é o núcleo do sistema de controle, responsável por receber dados dos sensores, processar esses dados de acordo com programas predefinidos e emitir as instruções correspondentes. O desempenho do controlador afeta diretamente a velocidade de reação e a precisão do robô, exigindo assim um poder de processamento e confiabilidade extremamente elevados.
② Processador de hardware: Os processadores de hardware desempenham o papel de motores de computação em sistemas de controle. Requer processamento rápido de grandes quantidades de dados para garantir que o robô possa responder em tempo-real a diversas tarefas de trabalho complexas.
③ Algoritmo de software: O algoritmo de software é a alma do sistema de controle. Ao escrever e otimizar algoritmos de controle, os robôs podem realizar várias ações precisas, como planejamento de trajetória, controle de movimento e prevenção de obstáculos.
2. Redutor:
O redutor é um componente chave de transmissão em robôs industriais, cuja função principal é converter a saída do motor de alta-velocidade e baixo torque em saída de baixa-velocidade e alto torque para acionar as juntas e atuadores do robô. A qualidade e a precisão do redutor determinam diretamente a precisão do movimento e a estabilidade do robô. Tipos comuns de redutores incluem redutores RV e redutores harmônicos.
① Redutor RV: O redutor RV (RotaryVector) é um redutor baseado no princípio da transmissão catavento cicloidal, que possui características de alta rigidez, alto torque e alta precisão, e é amplamente utilizado em robôs multiarticulares e robôs industriais-para serviços pesados. As características de alta precisão e baixa folga dos redutores RV os tornam particularmente adequados para aplicações que exigem posicionamento de alta-precisão, como soldagem, montagem, etc.
② Redutor harmônico: O redutor harmônico alcança transmissão de alta-precisão por meio da combinação de rolamentos flexíveis e geradores de ondas. Possui as vantagens de estrutura compacta, alta taxa de transmissão e alta capacidade de torque, e é comumente usado em robôs leves ou aplicações que exigem alta precisão. Os redutores harmônicos são amplamente utilizados em braços robóticos, especialmente em aplicações que exigem controle preciso, como fabricação de eletrônicos e montagem de dispositivos médicos.
3. Sistema servo:
O sistema servo é o principal dispositivo de energia para robôs industriais alcançarem movimento eficiente. Geralmente é composto por servomotores, servodrivers e codificadores, que são conjuntamente responsáveis por conduzir o movimento do robô.
① Servo motor: Um servo motor é um componente chave que converte energia elétrica em energia mecânica e aciona diretamente o movimento articular de um robô. Os servo motores precisam ter alta capacidade de resposta dinâmica para obter posicionamento preciso e controle de velocidade dos robôs. Diferentes robôs industriais escolherão servomotores de diferentes especificações e potências de acordo com seus cenários de aplicação para atender aos seus requisitos de movimento.
② Servo driver: O servo driver é o componente principal que controla o servo motor e ajusta a velocidade e posição do motor recebendo instruções do controlador. Os servomotores precisam ser capazes de responder rapidamente aos sinais de controle e ajustar com precisão o status operacional dos motores para garantir a suavidade e a precisão dos movimentos do robô.
③ Codificador: os codificadores são usados para medir a velocidade e a posição dos servomotores e fornecer feedback ao sistema de controle para obter controle de circuito-fechado. A precisão do codificador afeta diretamente a precisão do movimento do robô, e codificadores de alta-resolução podem melhorar significativamente a precisão do posicionamento do robô, especialmente em cenários de montagem e processamento que exigem alta precisão.
4. Sensor:
Os sensores dotam os robôs com a capacidade de perceber o ambiente e o seu próprio estado, permitindo-lhes executar tarefas com segurança e precisão em ambientes de trabalho complexos e em constante mudança. Existem muitos tipos de sensores, incluindo sensores de posição, sensores de torque, sensores visuais e sensores táteis.
① Sensor de posição: Sensores de posição são usados para medir a posição e postura de robôs, geralmente incluindo sensores de ângulo e sensores de deslocamento. Através desses sensores, os robôs podem obter controle preciso de movimento e evitar colisões e interferências.
② Sensor de torque: Sensores de torque são usados para medir a força e o torque que os robôs experimentam durante seu processo de trabalho. Os sensores de torque são particularmente importantes em robôs colaborativos e robôs de montagem, pois podem ajudar os robôs a perceber e ajustar a força aplicada, melhorando assim a precisão e a segurança do trabalho.
③ Sensores visuais: Os sensores visuais fornecem aos robôs capacidades "visuais", permitindo-lhes reconhecer e localizar objetos. Combinados com algoritmos de processamento de imagem, os sensores visuais podem ajudar os robôs na realização de tarefas complexas, como reconhecimento, classificação e rastreamento de objetos.
④ Sensores táteis: Os sensores táteis permitem que os robôs percebam forças de contato e características da superfície. Eles são comumente usados para tarefas de montagem fina e tratamento de superfície, permitindo que os robôs se adaptem com mais flexibilidade a vários ambientes de trabalho.
5. Efetores finais:
O efetor final é a parte de um robô industrial que executa tarefas específicas, equivalentes à “mão” do robô. O projeto e a seleção dos efetores finais afetam diretamente a eficiência e a aplicabilidade dos robôs. Efetores finais comuns incluem braços robóticos, acessórios, pistolas de soldagem, dispositivos de pulverização, etc.
3, Integração de sistema a jusante
A integração do sistema a jusante da cadeia industrial, onde os robôs mostram as suas capacidades, é o grande palco para os robôs industriais mostrarem as suas capacidades. Aqui, os robôs mostram suas habilidades em vários campos industriais através de soldagem, paletização, manuseio, montagem, pulverização e muito mais. Esses cenários de aplicação cobrem quase todos os campos industriais e, em todas as indústrias, pode-se ver a figura de robôs industriais que emitem luz e calor.