Is-sistema tal-ontoloġija tar-robots industrijali, fil-qosor, hija l-parti tal-ħardwer li tikkostitwixxi r-robot innifsu. Jinkludi l-komponenti ewlenin bħall-bażi, il-qadd, id-dirgħajn, il-polz u l-effettituri tat-tarf, li jaħdmu flimkien biex iwettqu diversi kompiti industrijali. Wara l-istruttura mekkanika li tidher sempliċi tinsab teknoloġija estremament kumplessa u disinn preċiż.
1.1 Struttura Mekkanika u Gradi ta' Libertà
Robots industrijali tipikament jadottaw strutturi mekkaniċi artikolati b'4 sa 6 gradi ta 'libertà (DOF). Fost dawn, jintużaw 3 gradi ta 'libertà biex jikkontrollaw il-pożizzjoni tal-effettur tat-tarf, u l-1 sa 3 gradi ta' libertà l-oħra jintużaw biex jaġġustaw il-qagħda u d-direzzjoni tal-effettur tat-tarf. Dawn il-gradi ta 'libertà jippermettu lir-robots iwettqu kompiti fini u kumplessi bħall-immaniġġjar, l-iwweldjar u l-assemblaġġ.
L-effettur tat-tarf (jiġifieri l-"idejn" tad-driegħ robotiku) jista 'jiġi personalizzat skont xenarji ta' applikazzjoni speċifiċi, mgħammra b'għodod tax-xogħol differenti bħal xkubetti tal-welding, suction cups, wrenches, spray guns, eċċ. Din il-flessibbiltà tippermetti li robots industrijali jadattaw għall-ħtiġijiet differenti ta 'diversi industriji.
1.2 Disinn ta 'Makkinarju ta' Preċiżjoni u Kontroll Dinamika
L-istruttura tal-ġisem tar-robots industrijali mhux biss jeħtieġ li tikkunsidra r-rekwiżiti tal-mekkanika u d-dinamika, iżda wkoll għandu jkollha preċiżjoni għolja u riġidità għolja. Id-disinn ta 'kull komponent jeħtieġ analiżi dinamika preċiża u ottimizzazzjoni. Meta tieħu l-polz bħala eżempju, sabiex jinkiseb aġġustament kumpless tal-qagħda, huma meħtieġa ġonot li jdur multipli (ġeneralment 3 gradi ta 'libertà). Ir-rabta bejn dawn il-ġonot tiġġenera vibrazzjonijiet, u kif tnaqqas dawn il-vibrazzjonijiet permezz ta 'kontroll preċiż filwaqt li tiżgura l-eżattezza tal-moviment tar-robot hija sfida tad-disinn.
Barra minn hekk, sabiex tinkiseb operazzjoni ta '-preċiżjoni għolja, ir-robots industrijali ġeneralment jeħtieġu li l-eżattezza tal-ippożizzjonar ripetut tal-effettur tat-tarf tilħaq ± 0.05mm jew saħansitra ogħla. Din il-preċiżjoni hija kruċjali għal xi industriji ewlenin bħall-manifattura tal-karozzi, assemblaġġ ta 'prodotti elettroniċi, eċċ.
1.3 Rekwiżiti ta 'prestazzjoni għolja għall-komponenti ewlenin
Il-prestazzjoni tar-robots tiddependi ħafna fuq il-komponenti ewlenin tagħhom, inklużi servo muturi, reducers, u encoders. Il-muturi servo huma s-sors ta 'enerġija għar-robots, filwaqt li r-reducers ta' preċiżjoni (bħal reducers armoniċi) huma responsabbli biex jikkonvertu r-rotazzjoni tal-mutur fil-moviment tad-driegħ robotiku, u jiżguraw li r-robot jista 'jlesti l-kompiti b'mod effiċjenti u preċiż. L-encoder huwa komponent ewlieni użat biex jikxef il-pożizzjoni tad-driegħ robotiku, u jiżgura li kull ġonta tista 'tiġi kkontrollata b'mod preċiż għall-moviment.
Id-diffikultà teknika ta 'dawn il-komponenti ewlenin hija relattivament għolja, u l-ispiża tirrappreżenta wkoll il-maġġoranza tal-ispiża tal-ġisem tar-robot. Għalhekk, il-manifatturi tar-robot spiss jippersonalizzaw ħafna dawn il-komponenti u anke jikkollaboraw ma' fornituri ewlenin biex jiżguraw li r-robots ikunu jistgħu jilħqu l-istandards ta'-prestazzjoni għolja meħtieġa.
1.4 Xjenza tal-Materjali u Teknoloġija tal-Manifattura
Sabiex tinżamm prestazzjoni stabbli tar-robots industrijali waqt tħaddim fit-tul-, l-istruttura tal-ġisem ħafna drabi tkun magħmula minn liga speċjali tal-aluminju fondut jew azzar b'saħħa-għoli. Dawn il-materjali jgħaddu minn makkinar ta' preċiżjoni u trattament bis-sħana biex jibbilanċjaw is-saħħa, l-ebusija u l-piż ħafif, u jiżguraw li r-robots jistgħu jifilħu-piżijiet ta' xogħol fit-tul.
Minbarra s-saħħa tal-materjal innifsu, il-prestazzjoni tas-siġillar tal-ġonta hija wkoll rekwiżit tad-disinn importanti ħafna. Pereżempju, robots industrijali tipikament jeħtieġu ċertu livell ta 'protezzjoni biex jipprevjenu l-intrużjoni ta' trab jew likwidi. Operazzjonijiet fit-tul ta' intensità għolja-jistgħu wkoll jikkawżaw xedd u kedd fuq il-komponenti, allura kif tagħżel materjali b'reżistenza tajba għall-ilbies u tiżguraha permezz ta 'proċessi ta' preċiżjoni saret sfida teknika oħra għar-robots.
1.5 Integrazzjoni għolja u adattament tas-sistema
Ir-robots industrijali mhumiex biss korpi mekkaniċi sempliċi, għandhom ikunu integrati ħafna ma 'sistemi multipli bħal sistemi ta' kontroll u sensuri. Il-korp tar-robot jeħtieġ li jiskambja data ta'-ħin reali mal-kontrollur permezz ta' xarabank ta'-veloċità għolja (bħal EtherCAT) biex jaġġusta b'mod preċiż l-istat tal-moviment tiegħu.
Fl-istess ħin, sabiex jadattaw aħjar għal ambjenti industrijali kumplessi, ir-robots jeħtieġu wkoll li jintegraw diversi sensuri, bħal sensuri tal-forza, sensuri tal-viżjoni, eċċ Dawn is-sensuri jistgħu jippermettu li r-robots "jipperċepixxu" l-ambjent tal-madwar u jagħmlu risponsi adattivi. Pereżempju, waqt l-iwweldjar, ir-robots jistgħu jużaw sensuri tal-forza biex jiskopru bidliet fil-forza tal-kuntatt, u b'hekk jikkontrollaw b'mod preċiż il-proċess tal-iwweldjar.
Xenarji ta 'applikazzjoni differenti għandhom ukoll rekwiżiti differenti għar-robots. Kompiti bħall-immaniġġjar, l-iwweldjar u l-assemblaġġ għandhom rekwiżiti differenti għall-kapaċità tat-tagħbija, il-firxa tal-moviment, u l-eżattezza tar-robots. Għalhekk, ir-robots industrijali ġeneralment jeħtieġ li jiġu personalizzati skont xenarji ta 'applikazzjoni attwali biex jiżguraw prestazzjoni massima taħt kundizzjonijiet speċifiċi.
2. Raġunijiet għar-robots industrijali li jieħdu post ix-xogħol uman: effiċjenti, preċiżi u sikuri
Allura, fuq liema bażi jistgħu r-robots industrijali jissostitwixxu x-xogħol uman? It-tweġiba tinsab fl-effiċjenza, il-preċiżjoni u s-sigurtà tagħhom.
2.1 Effiċjenza
Ir-robots jistgħu jaħdmu 24 siegħa kuljum mingħajr interruzzjoni, u jtejbu ħafna l-effiċjenza tal-produzzjoni. Speċjalment f'xi kompiti ripetittivi ħafna, ir-robots jistgħu jlestu x-xogħol tagħhom malajr mingħajr ma jiġu affettwati minn fatturi umani bħall-għeja u l-varjazzjonijiet emozzjonali.
2.2 Eżattezza
Kif issemma qabel, robots industrijali jistgħu jiksbu operazzjonijiet ta'-preċiżjoni għolja, li jagħmluhom partikolarment adattati għal xenarji li jeħtieġu tolleranzi stretti u tħaddim metikoluż. F'industriji bħall-manifattura tal-karozzi u l-assemblaġġ elettroniku, ir-robots jistgħu jiksbu preċiżjoni ferm lil hinn minn dik tal-bnedmin, u jiżguraw prodotti ta'-kwalità għolja.
2.3 Sigurtà
Ir-robots jistgħu jissostitwixxu l-bnedmin f'xi xogħlijiet perikolużi, bħall-iwweldjar f'ambjenti ta'-temperatura għolja u l-immaniġġjar ta' materjali radjuattivi. Dan mhux biss jipproteġi s-sigurtà tal-ħaddiema, iżda wkoll inaqqas l-inċidenti relatati max-xogħol-, u jiżgura l-istabbiltà u l-effiċjenza tal-proċess tal-produzzjoni.
Għalkemm ir-robots industrijali ħadu post ix-xogħol uman f'ħafna oqsma u temmew numru kbir ta 'kompiti tqal, l-iżvilupp teknoloġiku tagħhom għadu javvanza kontinwament. Bl-avvanz kontinwu ta 'teknoloġiji bħall-intelliġenza artifiċjali, l-Internet tal-Oġġetti, u big data, robots industrijali futuri se jsiru aktar intelliġenti, kapaċi ġudizzju awtonomu, teħid ta' deċiżjonijiet-, u kollaborazzjoni ma 'apparati oħra biex jiksbu modi ta' produzzjoni aktar effiċjenti.
Ir-robots industrijali mhumiex maħsuba biex jissostitwixxu kompletament ix-xogħol tal-bniedem, iżda biex jaħdmu mill-qrib mal-bnedmin, li jilliberaw ix-xogħol uman u jippermettu lill-bnedmin jiffokaw aktar fuq xogħol kreattiv,-deċiż, u ta' livell-ogħla. Fl-era tal-Industrija 4.0, ir-robots huma l-pont bejn it-teknoloġija u l-produttività, u l-forza ewlenija li tmexxi t-trasformazzjoni tal-industrija moderna tal-manifattura.