Robotics thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng công nghiệp

Nguyên tắc Robotics công nghiệp

Thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng công nghiệp có thể được mô tả theo các chế độ của họ hoạt động, hệ thống điều khiển, công cụ gắn kết hoặc các cơ chế tương tác, và hình học cánh tay. Những máy này được sử dụng cho một loạt các mục đích sản xuất và đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống tự động hóa công nghiệp. Nói chung, robot công nghiệp được lập trình với một trong hai điều khiển trình tự giới hạn hay không giới hạn của tháp giải nhiệt , trong đó xác định các đường chuyển động được thực hiện bởi các cơ chế robot (chẳng hạn như một công cụ hoặc một gripper) mà tương tác với các đối tượng bên ngoài. Điều khiển robot cũng có thể là servo dựa trên, dựa vào một vòng khép kín để cung cấp thông tin phản hồi và cho phép điều khiển không giới hạn dãy, hoặc không servoed, với một điều khiển vòng hở mà không cung cấp thông tin phản hồi và dựa trên chuyển động tự giới hạn.

Một hệ thống robot công nghiệp  có tiềm năng để xử lý một phạm vi rộng lớn hơn của nhiệm vụ trừ máy móc tự động tiêu chuẩn, thậm chí nếu các máy móc có thể được trang bị với nhiều cấu hình cụ. Nhưng mặc dù chúng có thể được sử dụng như thiết bị đa chức năng, hầu hết các robot công nghiệp được thiết kế để chuyên về một công việc cụ thể, chẳng hạn như lắp ráp, cài đặt, sơn, hoặc hàn. Nhiều robot có thể được sử dụng để thực hiện trong các ứng dụng tương tự như lĩnh vực chuyên môn của mình, nhưng hiệu quả hoạt động trong vòng một dự án thường phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước của đơn vị, kích thước, trọng lượng, phạm vi, tốc độ, độ lặp lại chuyển động, khả năng chịu tải, và điều hành giá tiền.

Powering một hệ thống robot

Động cơ điện  , Ổ đĩa thủy lực  , Và cơ cấu truyền động khí nén  là cơ chế phổ biến nhất được sử dụng để cấp nguồn cho các robot công nghiệp. Động cơ điện được trang bị nguồn điện hiệu quả cao và có đặc điểm thiết kế tương đối đơn giản, làm cho chúng một trong những lựa chọn phổ biến hơn về chi phí-to-hiệu suất xếp hạng. Ổ đĩa thủy lực có xu hướng mạnh mẽ hơn, cho phép robot có khả năng chịu tải vượt quá 500 pounds, và có thể làm việc hiệu quả với các loại khí dễ bay hơi hoặc chất độc hại mà hiện nay nguy cơ cháy, nổ cho động cơ điện. Tuy nhiên, ổ đĩa thủy lực dễ bị các vấn đề bảo trì và thực hiện các nguy cơ rò rỉ dầu, có thể tạo ra một mối nguy hiểm cháy trong không gian kín. Hệ thống Robot thủy lực cũng ít thích hợp cho công việc trong nhà trong môi trường kiểm soát, nơi họ đang ở gần đến nhân sự. Thiết bị truyền động khí nén thường được sử dụng để tạo năng lượng cho cơ chế tương tác với các đối tượng bên ngoài, chẳng hạn như các grippers gắn vào phần cuối của cánh tay robot điện-ổ đĩa. Một cặp thiết bị truyền động khí nén làm việc trong unison quyền lực một kẹp duy nhất có thể kích hoạt nó để di chuyển dọc theo nhiều trục.

Trục chuyển động

Phạm vi của chuyển động là một yếu tố quyết định quan trọng của khả năng một hệ thống robot và thường được đo bằng “mức độ tự do” (DOF), trong đó đề cập đến số trục một cánh tay robot có thể đi qua. Một tiêu chuẩn giới hạn dãy con robot thường có thể di chuyển dọc theo hai hoặc ba trục, trong khi cánh tay thao túng của nó có thể thực hiện một xoay vai, một góc cánh tay, hoặc một phần mở rộng khuỷu tay. Ngược lại, một máy tự không giới hạn có thể thực hiện chuyển động tinh vi hơn cùng một số lượng lớn các trục, bao gồm cả pitch, yaw, and roll. Một robot nặng điển hình với khả năng chuyển động phức tạp, chẳng hạn như một trong những mô tả bởi RobotWorx, có thể có nhiều như sáu trục chính, với mỗi chuyển động dọc trục chạy bằng mô tơ điện.

Consoles kiểm soát

Một hệ thống điều khiển robot thường kết hợp một máy tính kỹ thuật số có tính năng hệ điều hành và phần mềm ứng dụng cần thiết cho chạy các tác vụ tự động. Một nhà điều hành hệ thống có thể lập trình hoặc kiểm soát chuyển động robot thông qua một mảng push-nút trên bàn điều khiển, cho phép một mức độ điều khiển bằng tay trên các trình tự lập trình. Trong thiết lập hệ thống, điều chỉnh cẩn thận được thực hiện cho các lập trình để đảm bảo các robot không va chạm với bất kỳ đối tượng xung quanh trong khi hoạt động.

Robot công nghiệp cũng có thể được trang bị với hộp điều khiển cầm tay có kết nối với bàn điều khiển máy tính thông qua cáp. Những hộp thường có mảng push-nút riêng của họ cũng như các giao diện màn hình hiển thị đồ họa để cải thiện tính dễ sử dụng. Ngoài ra, một nhà điều hành có trình độ đôi khi có thể sử dụng một hộp điều khiển cầm tay để đào tạo một đơn vị robot bằng cách dẫn nó bằng tay thông qua một nhiệm vụ được giao. Như robot hoàn thành mỗi chuyển động dọc theo một trục, nó lưu trữ các chuỗi chuyển động trong bộ nhớ của nó và lặp đi lặp lại những thói quen khi lệnh.

Gắn Tùy chọn

Mặc dù hệ thống robot lớn hơn có xu sàn nhà, một số biến thể này được thiết kế để lắp theo chiều dọc, lộn ngược, hoặc ở một góc để cải thiện khả năng tiếp cận trong một không gian làm việc. Những phương pháp lắp cung cấp lợi thế cho các ứng dụng nhất định. Ví dụ, một đơn vị chiều dọc gắn trên có thể được gắn vào một khung cấu trúc với một đường sắt, cho phép nó để di chuyển một khoảng cách định trước khi thực hiện một mối hàn dài hoặc vẽ một đối tượng lớn. Một số robot cũng có thể được đặt ở một vị trí cố định trên tường hoặc gắn kết để cho phép chuyển động góc.