Endüstriyel robotların uygulamaları ve önemli bileşenleri nelerdir?
Modern endüstride nasıl bir rol oynuyor?
Gelecekte başka hangi uygulama yönleri olacak?
Bilim ve Teknoloji Haftası'nın bu sayısında, muhabirler ilgili endüstriyel robot şirketleriyle ve bilim popülerleştirme temelleriyle görüştü ve endüstriyel robotların bilimsel ilkelerini ve en son uygulamalarını herkese sundular.
Endüstriyel Robot Teknolojisi Uygulama İnovasyon Bilimi Popülerleştirme Üssü Başkanı Bay Lin ve bir mühendis olan Luo, gazetecilere, endüstriyel robotların artık otomobiller, mobilya, yapı malzemeleri ve elektrikli cihazlar gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanıldığını, taşıma, lazer, işbirliği ve diğer çalışmalarla birlikte kullanıldığını söyledi. Bilim popülerleştirme tabanında, görsel uygulama modülleri, yörünge uygulama modülleri, paletleme uygulama modülleri, montaj uygulama modülleri vb.
Görsel uygulama modülü
Karmaşık sahnelerde el ve hedef tanıma konumlandırma
İnsanların dış çevreyi algılamak için öncelikle gözlerine nasıl güvendiğine benzer şekilde, vizyon da robotlar için algı ve karar desteği sağlayacak ve böylece endüstriyel robotların çeşitli görevleri tamamlamasına yardımcı olacaktır.
Görme sistemi önce robotun çalışma ortamının görsel verilerini toplar ve daha sonra robotun görevleri tamamlamasına yardımcı olmak için görme sisteminin, özellikle robotun manipülatörü ve tabanı üzerindeki 3D koordinat kalibrasyonunu gerçekleştirir. Günümüzde AI algoritmalarının sürekli yinelemesi ve yükseltilmesi ile görüş, robotların anomali tespiti, hedef tanıma, renk tanıma, geometrik özellik tanıma vb. Gibi işlevlere ulaşmasına yardımcı olabilir.
Günümüzde vizyon, endüstriyel robotların birden fazla görevi yerine getirmesine yardımcı olabilir. İş parçalarının yüzeyinde çizikler, çatlaklar ve ezikler gibi kusurları tespit etmek ve bileşenlerin boyutlarını ve deformasyonunu ölçmek için kullanılır; Örneğin, iş parçası tanıma ve sıralama için kullanılır, robotların farklı hedef türlerini tanımasına yardımcı olur ve aynı zamanda görev tahsisi ve yol planlaması için karmaşık sahnelerde birden fazla hedefi tanıma; Görsel sistem aracılığıyla üç boyutlu uzamsal koordinatları ve hedef nesnenin pozunu belirleyin ve robotu yüksek hassasiyetli montaj işlemleri gerçekleştirmesi için yönlendirin.
Yörünge uygulama modülü
Hareket kalıplarını kontrol etmek için doğru planlama yolları
İşe gerçekten yardımcı olmak için, endüstriyel robotların sadece bir çift "keskin göze" değil, aynı zamanda doğru bir şekilde çalışabilen "uzuvlara" ihtiyacı var.
Endüstriyel robot yörünge uygulama modülü, robot hareket yolu planlaması ve kontrolünü uygulamak için önemli bir bileşendir ve endüstriyel otomasyon üretiminde önemli bir rol oynar. Robot, endüstriyel robot yörünge programlamasına ve robot gövdesindeki hassas azaltıcılar ve servo motorlar gibi anahtar bileşenlere dayanarak robot, robotik kolun hareket yolunu başlangıç noktasından uç noktaya, düz çizgiler, eğriler ve yaylar gibi çeşitli formlar da dahil olmak üzere belirleyebilir. Buna ek olarak, hız ve ivme kontrolü gerçekleştirebilir, yoldaki robotun hız ve ivme değişikliklerini planlayabilir ve hareketin pürüzsüzlüğünü ve stabilitesini sağlayabilir.
Bay Luo, endüstriyel robot yörünge uygulama modülünün birçok önemli uygulama senaryosuna sahip olduğunu ve tipik bir uygulamanın otomotiv fabrikalarında robot tutkal kaplaması olduğunu tanıttı. Robotlar robotik koluna ve endüstriyel robotların yörünge programlamasına dayanarak, araba penceresi camı için tutkal uygulamasını standartlaştırarak tutkal genişliği ve yükseklik yörüngesinin tekdüzeliğini sağlayabilir, böylece araba penceresi camı kurulumunun verim oranını büyük ölçüde iyileştirebilir. Kaynak ve püskürtme gibi robot işlemlerinde yörünge uygulamaları da önemli bir rol oynar. "Sadece otomotiv endüstrisinde değil, aynı zamanda günlük yaşamlarımızda izlediğimiz TV gibi birçok ev alet alanında, robotların ekranın kenarlarını yapıştırmak ve kurmak için kullanılması gerekiyor.
İstifleme uygulama modülü
İnsan gücünü serbest bırakarak kolayca yakalayın, istifleyin ve toplayın
Doğru malzeme kullanımı, paletleme olarak da bilinen endüstriyel robotların önemli bir "işi" dir. İstifleme, eşyaları paletlere, paletlere ve endüstrideki diğer taşıyıcılara düzgün bir şekilde istifleme sürecini ifade eder. Günümüzde endüstriyel robot paletleme lojistik, kimyasal, gıda ve içecek endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Genellikle, paletleme robotları yüksek hassasiyet, yüksek yük kapasitesi ve esnekliğe sahiptir ve farklı şekil ve ağırlıklardaki malzemelere uyum sağlayabilir. Bu robotlar, bilgisayar programlama ve sensör teknolojisi, malzemeleri doğru bir şekilde kavrayan ve belirlenmiş pozisyonlara yerleştirerek otomatik işlemler elde eder. Bu tür robotun, malzemeleri kavramak ve yerleştirmek için tutucular, vakum emme bardağı vb. Gibi güçlü uç efektörlerle donatılması gerekir. Son efektörleri değiştirerek veya programı ayarlayarak, paletleme robotu farklı şekil ve ağırlıktaki malzemelere uyum sağlayabilir.
Genellikle, malzeme robotun taşıma sisteminden kavrama konumuna ulaştıktan sonra, robot malzemenin pozisyon bilgilerini görme veya diğer sensörler aracılığıyla elde edebilir. Daha sonra, robot malzeme almak ve paletlere yerleştirmek için uç efektörleri kullanır. Bazı paletler, farklı yüksekliklerin paletleme ihtiyaçlarını karşılamak için paletleme işlemi sırasında otomatik olarak kaldırabilir ve düşürebilir. Paletleme tamamlandıktan sonra paletler bir sonraki işleme taşınacaktır.
Gerçek yaşam fabrikası senaryolarında, paletleme endüstriyel robotları, malzeme taşımasını tamamlamak için AGV'lerle (otomatik güdümlü araçlar) işbirliği yapabilir ve böylece fabrikaların insansız işleyişini teşvik edebilir. Robot paletleme uygulama senaryoları arasında lojistik depolama, depo yönetimi verimliliğini artırma; İşçi sağlığını korumak için tehlikeli ortamlarda istifleme; Gıda ve içecek endüstrisinde paletleme ambalaj kutuları, şişelenmiş ürünler vb. Bitmiş ürünler üretim hattında paketlendikten sonra, birden fazla malzemenin konveyör bandından sıralanması ve çıkarılması ve ardından bir sonraki malzeme grubunun gelmesini ve tekrar yürütülmesini bekleyin. Paletleme belirtilen miktara ulaştığında, bu çalışma tamamlanabilir, "diye açıkladı Luo.
Montaj uygulama modülü
Uçaktan cep telefonlarına kadar yüksek hassasiyetli parçalar montajı
Günümüzde insansı robotlar pazara girmeye ve "berbat" olmaya başladı. Aslında, montaj her zaman endüstriyel robotların geleneksel "ana işletmelerinden" biri olmuştur.
Endüstriyel robot montajı esas olarak çeşitli imalat endüstrilerinde bileşenlerin yüksek hassasiyetli ve yüksek verimli otomatik montajı elde etmek için kullanılır. Üretim verimliliğini artırmada, işçilik maliyetlerini azaltmada ve ürün kalitesini artırmada önemli bir rol oynamaktadır ve modern üretimin vazgeçilmez bir parçasıdır.
Montaj modülleri genellikle montaj tablolarını, konumlandırma mekanizmalarını, kenetleme mekanizmalarını, malzeme engelleme mekanizmalarını vb. İçerir. Robotik kolların işbirliği ile bu bileşenler, malzemelerin montaj işlemi sırasında doğru bir şekilde konumlandırılmasını ve sabitlenmesini sağlayabilir. Bazı karmaşık montaj görevlerinde, büyük bileşenlerin montajını tamamlamak için birden fazla endüstriyel robotun birlikte çalışması gerekir. Endüstriyel robot düzeneği genellikle otomasyon kontrolü elde etmek için PLC (programlanabilir mantık kontrolörü) ile birlikte kullanılır.
Endüstriyel robotların montaj modülü büyük veya küçük olabilir ve otomotiv üretimi ve havacılık gibi büyük ürünlerin üretimi için kullanılabilir; Küçük olanlar, cep telefonları gibi elektronik ürünlerin üretimi ve üretimi için kullanılabilir. Robotun robot kolu, gereksinimlere göre farklı uçlarla yapılandırılabilir, böylece farklı montaj fonksiyonları elde edilebilir.
Bay Luo, "Montaj işlemi genellikle birden fazla modülde birlikte çalışmak için birden fazla endüstriyel robot gerektirir. Örneğin, bir cep telefonu ekranı kurarken, erken aşamada, endüstriyel robotun temizlik ve muayene için malzemeleri tutması gerekir. Gereksinimleri görsel inceleme yoluyla karşıladığını doğruladıktan sonra, cep telefonu monte edilebilir.
Bay Luo, gazetecilere verdiği demeçte, robotların artık cep telefonları ve otomobiller gibi yüksek teknolojik değere sahip standart fabrikalara özel olmadığını söyledi. O ve meslektaşları bir zamanlar bir Dış Ticaret Mop Fabrikası'nın üretim verimliliğini artırmasına yardımcı oldular. "Fabrikaya MOPS takarken, Velcro'nun malzeme bandından manuel olarak çıkarılmasını ve daha sonra MOP'un sonuna kadar manuel yapışma gerektiriyordu. Daha önce manuel olarak yapıldı, ancak şimdi üreticilerin bu adımda otomasyona ulaşmasına yardımcı olduk.
Entegre eklem modülü geliştirin
Çekirdek fonksiyonel bileşenlerin lokalizasyonunu gerçekleştirin
Sorumlu kişi, bu yıl Mart ayında şirketin, "dünya standartlarında hassasiyet ve ömür boyu harmonik azaltıcı" ve "yüksek hassasiyetli enkoder" içeren bir "entegre ortak modül", bağımsız teknolojik inovasyon yoluyla başarılı bir şekilde geliştirdiği, robot çekirdek bileşenlerinin büyük bir şekilde yerleşmesini kırarak, yabancı teknolojinin monopolunu kırdığı, kapsamlı bir şekilde geliştirdiği, "entegre bir eklem modülü" geliştirdiğini, bu da "entegre teknolojik yenilikler" Birden fazla alanda robotlar.
Şirket Giriş: Entegre ortak modül, motorlar (sürüş cihazları), azaltıcılar (şanzıman cihazları), kodlayıcılar (algılama cihazları), servo sürücüler ve kontrol yazılımı (kontrol cihazları) gibi çeşitli bileşenleri entegre eder: güç çıkışı, hassas iletim ve akıllı kontrol.
Teknik mimarisi, güç katmanı olmak üzere üç katmana ayrılmıştır: bağımsız olarak geliştirilen harmonik azaltıcılar ve yüksek hassasiyetli servo sistemleri yoluyla tork amplifikasyonu ve dinamik tepki elde edilir; Algılama Katmanı: Tork, pozisyon ve tutum verileri hakkında gerçek zamanlı geri bildirim sağlayarak altı eksen kuvvet sensörünü ve çift mutlak kodlayıcıları entegre etmek; Kontrol Katmanı: Infranor Group'un hareket kontrol teknolojisine dayanarak, çok eksenli işbirliği ve kenar hesaplama gerçekleşir. Üç katmanlı mimarinin işbirlikçi çabası, robotların karmaşık eylemleri doğru bir şekilde tamamlamasına yardımcı olmak için bir "Algılama Karar Yürütme" kapalı döngü oluşturabilir.
Robotların entegre eklem modülü, robotların "çekirdek merkezi" olarak kabul edilebilir ve robotların donanım maliyetinde ve hareket performansında önemli bir rol oynar. Motorun dönme hareketini sürüş bağlantı mekanizmasının hareketine dönüştürebilen ve robotun çevik çalışması için sürekli ve kararlı bir güç sağlayabilen robotun eklemlerine akıllıca monte edilmiştir.
Endüstriyel robotlar, göçmen işçiler için en iyi seçimdir
Alternatif Tehlikeli Çalışma: Toz Altında Hareket Eden Musluklar
Endüstriyel robotlar, işçilik maliyetlerini mümkün olan en büyük ölçüde en aza indirmenin yanı sıra, insanların tehlikeli çalışma ortamlarından kaçmasına yardımcı olabilir.
Bay Luo gazetecilere verdiği demeçte, bugünlerde musluklar gibi metal parçaların parlatılmasının temel olarak endüstriyel robotlara güvendiğini söyledi. "Geçmişte, muslukların parlatılması çok fazla toz üretecekti, bu da insan vücuduna büyük zarar verecek. Şimdi, hızlı ve standart parlatma için manuel emek yerine robotların kullanılması, binde daha az bir doğruluk sapmasına sahiptir. Verim oranı, deneyimli ustalarınkinden bile daha yüksektir.
Tekrarlayan İşçi Omuzlar: ATM istikrarını tekrar tekrar doğrulamak
Bay Luo, endüstriyel robotların bir başka önemli öneminin, insanların sıkıcı ve tekrarlayan emekten kurtulmalarına yardımcı olmak olduğuna inanıyor.
İlginç bir örnek, ATM makinelerinin yorgunluk testi sonuçlarını iyileştirmek için robotları kullanmak için ATM makinesi üreticileriyle işbirliği yaptığımızdır. "Luo Zijian gazetecilere, ATM makinelerinin istikrarını doğrulamak için, geçmişte, sürekli olarak kart eklemek ve fabrikadan ayrılmadan önce para biriktirmek ve çekme işlemleri yapmak için manuel emeğin gerekli olduğunu söyledi. Zijian ve meslektaşları, robotik bir kol aracılığıyla kartları ekleme, geri çekme, yatırma ve kaldırma gibi insan eylemlerini simüle eden bir endüstriyel robot için bir program tasarladılar ve sonuçta işçi robotunun bir insan kalite müfettişinin çalışmalarını tamamlamasına izin verdi.
Anlayışın ön saflarında bulunan bilim adamları
İnsansı robotlar ve endüstriyel robotlar
Mükemmel Maç
Akıllı Üretim Enstitüsü'ndeki Robotik Teknoloji Ekibi'nden Dr. Wu, gazetecilere verdiği demeçte, bugünün endüstriyel uygulama senaryolarında, endüstriyel robotların yapamayacağı ve sadece manuel olarak tamamlanabileceği bazı görevler olduğunu söyledi. Örneğin, esnek nesnelerin veya nesnelerin deformasyona eğilimli olduğu senaryolarda, hane halkı aletlerinin nihai montajı gibi, endüstriyel robotlar daha az yaygın olarak kullanılır, çünkü yüksek seviyeler, görsel algı doğruluğu ve algoritma modeli uyarlanabilirliği gerektirir ve tek bir modla modellenemez.
Bu senaryolar için, endüstriyel robotların gelecekte yeni teknolojiler ve büyük modeller aracılığıyla algı, planlama, kontrol ve yürütmeyi daha iyi entegre etmesi gerekecektir. Bu şekilde, robot deformasyona eğilimli yumuşak nesneler üzerinde çalıştığında, geleneksel robot teknolojisinin kullanamayacağı eylemleri çözerek nesnenin gözlemlenen deformasyonuna dayanarak karşılık gelen eylemler üretebilir.
Bazı fabrikalarda, insansı robotlar endüstriyel robotlarla birlikte çalışmak için fabrikaya zaten girdi - bu iki tür robot nasıl uyumlu "meslektaşları" olabilir? Wu Hongmin, "İnsansı robot üretmenin orijinal amacı, insanlar gibi daha karmaşık görevler yapmalarını sağlamaktır. İnsansı robotlar sadece tek bir sabit görev yapmak için kullanılırsa, daha uygun maliyetli ve verimli olan tek bir kol veya çift kol endüstriyel robotu kullanabiliriz.
Wu, çoğu endüstriyel robotun fabrikanın belirli bir kısmında sabitlendiğini ve sadece kendi süreçlerinden birinden sorumlu olduğunu, insansı robotların endüstriyel robotları tamamlamak için fabrikaya çalışmaya girdiğini belirtti. Gelecekte, endüstriyel robotlar yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlik gerektiren süreçler yapmaya devam edecektir; İnsansı robotlar esas olarak önemli sahne değişiklikleri nedeniyle esnek üretim gerektiren üretim hatlarıyla ilgilenecektir.
Robot eklemleri
Yabancı tekelleri kırmak
Endüstriyel robotların çeşitli modül uygulamalarını elde etmek için anahtar, robotun anahtar bileşenlerinin seviyesini sürekli olarak iyileştirmektir. Endüstriyel robotlardaki en kritik çekirdek bileşenler servo motorlar, hassas azaltıcılar, vb. Robotun her ekleminde, robotun her bir eylemin düzgün ve sabit çalışmasını sağlamasına yardımcı olmak için servo motorlar ve hassas azaltıcılar vardır.
Servo Motor:
Temel işlevlerden biri yüksek hassasiyetli konum kontrolü elde etmektir. Kodlayıcılar veya döner transformatörler gibi geri bildirim cihazları aracılığıyla, motor konumunu gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve kontrol sistemine veri geri bildirimi sağlayabilir. Kontrol sistemi, motorun hareketini hedef konum ile gerçek konum arasındaki sapmaya göre ayarlar, böylece kesin konum kontrolü elde eder.
Hassas redüktör:
Robotların karmaşık hareket kontrolünü sağlayabilir, robotları çok eksenli bağlantı ve yörünge izleme gibi görevleri tamamlamak için destekleyebilir. Robotlar, her bir eklemin hareketini tam olarak kontrol ederek kaynak, püskürtme, montaj vb. Gibi karmaşık eylemler elde edebilir.
Sorumlu kişi muhabire, şirketin harmonik azaltıcılar, kodlayıcılar ve altı eksen kuvveti sensörü gibi temel bileşenlerinin 1 0% 0 bağımsız araştırma ve geliştirme elde ettiğini tanıttı. İthal çözümlerle karşılaştırıldığında, maliyet%50 düştü ve Çin'in robot ortak modüllerini temel teknolojide bağımsız olarak kontrol edilebilir hale getirdi ve uluslararası devlerle rekabet etmek için temel güce sahip. Aynı zamanda, entegre eklem modülü, 3,5 kat aşırı yük kapasitesi, düzgün çalışma, küçük akım dalgalanmaları ve daha hassas ve güvenli kuvvet kontrolüne sahip yüksek performanslı çerçevesiz tork motorları kullanır. Yüksek hassasiyetli çift mutlak kodlayıcılarla donatılmış olan çıkış doğruluğu yüksektir ve tekrarlanan konumlandırma doğruluğu 0.003 dereceye kadar yüksektir ve robot performansı için üst düzey üretimin katı gereksinimlerini karşılamaktadır. Modül, sadece merkezi kablolamanın gereksinimlerini karşılamakla kalmayıp aynı zamanda eklem yapısını daha kompakt ve hacmi daha küçük hale getiren büyük bir içi boş tasarımı benimser, robot eklem modülünün ağırlığını etkili bir şekilde azaltır, robotun yük taşıma oranını sağlar ve daha çeşitli çalışma senaryolarına ve görev gereksinimlerine uyum sağlamasını sağlar. Modül ayrıca yüksek hassasiyetli, uzun ömürlü, yüksek sertlik ve düşük gürültülü harmonik azaltıcılar kullanır ve modülün ısıtma durumunu gerçek zamanlı olarak izlemek için yüksek hassasiyetli sensörlerle donatılmıştır, bu da uzun süreli kararlı çalışma sağlar.