Hva er applikasjonene og viktige komponentene i industriroboter?
Hvilken rolle spiller det i moderne bransje?
Hvilke andre applikasjonsinstruksjoner vil det være i fremtiden?
I denne utgaven av Science and Technology Weekly intervjuet reportere relevante industrielle robotselskaper og vitenskapelig populariseringsbaser, og introduserte de vitenskapelige prinsippene og banebrytende applikasjoner av industriroboter til alle.
Lin, sjefen for Industrial Robot Technology Application Innovation Science Popularization Base, og Mr. Luo, ingeniør, fortalte reporterne at industriroboter nå er mye brukt i bransjer som biler, møbler, byggematerialer og elektriske apparater, engasjert i håndtering, laser, sveising, polering, spraying, stempel, samarbeid og annet arbeid. I Science Popularization Base kan du se arbeidsstasjoner for industrielle robotapplikasjoner som viser frem typiske applikasjonsscenarier for industriroboter, inkludert visuelle applikasjonsmoduler, baneapplikasjonsmoduler, palletiserende applikasjonsmoduler, montering av applikasjonsmoduler, etc.
Visuell applikasjonsmodul
Posisjonering av hender og målgjenkjenning i komplekse scener
I likhet med hvordan mennesker først og fremst er avhengige av øynene for å oppfatte det ytre miljøet, vil visjon også gi persepsjon og beslutningsstøtte for roboter, og dermed hjelpe industrielle roboter med å fullføre forskjellige oppgaver.
Visjonssystemet samler først visuelle data for robotens arbeidsmiljø, og utfører deretter kalibrering av synssystemet, spesielt 3D -koordinatkalibreringen av synssystemet på robotens manipulator og base, for å hjelpe roboten med å fullføre oppgaver. Med kontinuerlig iterasjon og oppgradering av AI -algoritmer i dag, kan syn hjelpe roboter med å oppnå funksjoner som anomalideteksjon, målgjenkjenning, fargegjenkjenning, geometrisk funksjonsgjenkjenning, etc.
I dag kan visjon hjelpe industrielle roboter med å utføre flere oppgaver. Brukes til å oppdage defekter som riper, sprekker og bulker på overflaten av arbeidsstykker, samt måling av dimensjoner og deformasjon av komponenter; For eksempel brukes det til gjenkjennelse og sortering av arbeidsstykke, og hjelper roboter til å gjenkjenne forskjellige typer mål, og samtidig gjenkjenne flere mål i komplekse scener for oppgavetildeling og baneplanlegging; Bestem de tredimensjonale romlige koordinatene og poseringene til målobjektet gjennom det visuelle systemet, og veilede roboten til å utføre høye presisjonsmonteringsoperasjoner.
Baneapplikasjonsmodul
Planlegge stier nøyaktig for å kontrollere bevegelsesmønstre
For å virkelig hjelpe med arbeid, trenger industrielle roboter ikke bare et par "skarpe øyne", men også "lemmer" som kan fungere nøyaktig.
Den industrielle robotbane -applikasjonsmodulen er en viktig komponent for implementering av planlegging og kontroll av robotbevegelse, og den spiller en nøkkelrolle i industriell automatiseringsproduksjon. Ved å stole på industriell robotbaneprogrammering og nøkkelkomponenter som presisjonsreduserende midler og servomotorer i robotorganet, kan roboten bestemme bevegelsesveien til robotarmen fra utgangspunktet til sluttpunktet, inkludert forskjellige former som rette linjer, kurver og buer. I tillegg kan den også utføre hastighet og akselerasjonskontroll, planlegge hastigheten og akselerasjonsendringene til roboten på banen og sikre bevegelsen og stabiliteten til bevegelsen.
Luo introduserte at den industrielle robotbane -applikasjonsmodulen har mange viktige applikasjonsscenarier, og en typisk applikasjon er robotlimbelegg i bilfabrikker. Ved å stole på robotarmen og baneprogrammeringen av industrielle roboter, kan robotene standardisere limpåføringen for bilvinduglass, og oppnå ensartetheten av limbredde og høydebane, og dermed forbedre avkastningshastigheten for installasjon av bilvindu. I robotoperasjoner som sveising og sprøyting spiller baneapplikasjoner også en avgjørende rolle. "Ikke bare i bilindustrien, men også i mange felt for hjemmeapparat, for eksempel TV -en vi ser i hverdagen vår, må roboter brukes til å lime og installere kantene på skjermen
Stabling av applikasjonsmodul
Fangst, stabel og stabler lett, og frigjør arbeidskraft
Nøyaktig materialhåndtering er en viktig "jobb" med industriroboter, også kjent som palletering. Stabling refererer til prosessen med pent stabling av gjenstander på paller, paller og andre transportører i industrien. I dag har industriell robotpalletering blitt mye brukt i logistikk, kjemisk, mat- og drikkeindustri.
Vanligvis har palletiserende roboter høy presisjon, høy belastningskapasitet og fleksibilitet, og kan tilpasse seg materialer i forskjellige former og vekter. Disse robotene oppnår automatiserte operasjoner gjennom dataprogrammering og sensorteknologi, nøyaktig ta tak i materialer og plasserer dem i utpekte stillinger. Denne typen roboter må også være utstyrt med kraftige endeffektorer, for eksempel gripere, vakuumsugekopper, etc., for å ta tak i og plassere materialer. Ved å erstatte slutteffektene eller justere programmet, kan palletiserende roboten tilpasse seg materialer i forskjellige former og vekter.
Vanligvis, etter at materialet når robotens grep om transportsystemet, kan roboten skaffe materialets posisjonsinformasjon gjennom syn eller andre sensorer. Deretter bruker roboten endeffektorer for å ta tak i materialer og plassere dem på paller. Noen paller kan også automatisk løfte og senke under palleteringsprosessen for å dekke palletiserende behov i forskjellige høyder. Etter at palletisering er fullført, vil pallene bli transportert til neste prosess.
I fabrikkscenarier i det virkelige liv kan palletering av industrielle roboter samarbeide med AGV-er (automatiserte guidede kjøretøyer) for å fullføre materialhåndtering, og dermed fremme ubemannet drift av fabrikker. Applikasjonsscenariene for robotpalletering kan omfatte logistikklager, forbedre effektiviteten til lagerstyring; Stabling i farlige miljøer for å beskytte arbeidernes helse; Det kan også brukes i mat- og drikkeindustrien for palletering av emballasjesker, flaskeartikler, etc. Å ta hudpleieproduktpalletering som et eksempel, kan palleteringsroboter hjelpe til med lasting og lossing av produkter på produksjonslinjen. Etter at de ferdige produktene er pakket på produksjonslinjen, må flere materialer sorteres og tas av fra transportbåndet, og deretter vente til neste parti materialer skal ankomme og utføre igjen. Når palletiseringen når den spesifiserte mengden, kan dette arbeidet fullføres, "forklarte Mr. Luo.
Monteringsapplikasjonsmodul
Høy presisjonssamling av deler fra fly til mobiltelefoner
I dag har humanoide roboter begynt å komme inn i markedet og "skru opp". Faktisk har montering alltid vært en av de tradisjonelle "hovedvirksomhetene" av industriroboter.
Industriell robotmontering brukes hovedsakelig for å oppnå automatisert montering av komponenter med høy effektivitet og høyeffektivitet i forskjellige produksjonsindustrier. Det spiller en viktig rolle i å forbedre produksjonseffektiviteten, redusere arbeidskraftskostnadene og forbedre produktkvaliteten, og er en uunnværlig del av moderne produksjon.
Monteringsmoduler inkluderer ofte monteringstabeller, posisjoneringsmekanismer, klemmemekanismer, materialblokkeringsmekanismer, etc. Med samarbeid av robotarmer, kan disse komponentene sikre at materialene er nøyaktig plassert og fikset under monteringsprosessen. I noen komplekse monteringsoppgaver må flere industriroboter samarbeide for å fullføre montering av store komponenter. Industrial Robot Assembly brukes vanligvis i forbindelse med PLC (programmerbar logikkontroller) for å oppnå automatiseringskontroll.
Monteringsmodulen med industrielle roboter kan være stor eller liten, og kan brukes til produksjon av store produkter som bilproduksjon og romfart; Små kan brukes til produksjon og produksjon av elektroniske produkter som mobiltelefoner. Robotenes robotarmen kan konfigureres med forskjellige ender i henhold til krav, og dermed oppnå forskjellige monteringsfunksjoner.
Mr. Luo introduserte, "Monteringsprosessen krever ofte at flere industriroboter skal samarbeide i flere moduler. For eksempel når du installerer en mobiltelefonskjerm, må den industrielle roboten for eksempel holde materialer for rengjøring og inspeksjon. Etter å ha bekreftet at de oppfyller kravene gjennom visuell inspeksjon, kan mobiltelefonen settes sammen.
Luo fortalte reporterne at roboter ikke lenger er eksklusive for standardiserte fabrikker med høy teknologisk verdi som mobiltelefoner og biler. Han og kollegene hjalp en gang med en utenrikshandelsmoppfabrikk med å forbedre produksjonseffektiviteten. "Når du installerte mopper på fabrikken, pleide det å kreve manuell fjerning av borrelås fra materialbåndet og deretter manuell vedheft til slutten av moppen. Tidligere ble det gjort manuelt, men nå har vi hjulpet produsenter med å oppnå automatisering i dette trinnet
Utvikle integrert fellesmodul
Realiserer lokalisering av kjernefunksjonelle komponenter
Den relevante personen som er ansvarlig introdusert for reporteren at selskapet i mars i år har utviklet en "integrert felles modul" som inneholder en serie kjernefunksjonelle komponenter som "presisjon i verdensklasse og levetid harmonisk reduser Storskala anvendelse av roboter i flere felt.
Selskaps introduksjon: Den integrerte fellesmodulen integrerer forskjellige komponenter som motorer (kjøringsenheter), reduksjonsanlegg (overføringsenheter), kodere (sensingenheter), servo -stasjoner og kontrollprogramvare (kontrollenheter), integrerer tre kjernefunksjoner: effektutgang, presisjonsoverføring og intelligent kontroll.
Den tekniske arkitekturen er delt inn i tre lag, nemlig kraftlaget: gjennom uavhengig utviklede harmoniske reduksjonsmidler og høye presisjonssystemer, oppnås dreiemomentforsterkning og dynamisk respons; Sensing Layer: Integrering av seks aksekraftsensorer og doble absolutte kodere, og gir tilbakemelding i sanntid på dreiemoment, posisjon og holdningsdata; Kontrolllag: Basert på bevegelseskontrollteknologien til infranorgruppen, realiseres multiakse -samarbeid og kantberegning. Samarbeidsinnsatsen til trelagsarkitekturen kan bygge en "Perception Decision Execution" lukket sløyfe for å hjelpe roboter med å fullføre komplekse handlinger nøyaktig.
Den integrerte felles modulen med roboter kan betraktes som "kjernesnavet" til roboter, og spiller en nøkkelrolle i maskinvarekostnaden og bevegelsesytelsen til roboter. Den er smart installert ved leddene til roboten, som kan konvertere motorens rotasjonsbevegelse til bevegelse av kjørekoblingsmekanismen, og gir kontinuerlig og stabil kraft for den smidige driften av roboten.
Industrielle roboter er et topp valg for migrantarbeidere
Alternativt farlig arbeid: Sliping av kraner under støv
I tillegg til å minimere arbeidskraftskostnadene i størst mulig grad, kan industrielle roboter også hjelpe mennesker til å flykte fra farlige arbeidsmiljøer.
Luo fortalte reporterne at i dag har polering av metalldeler som kraner i utgangspunktet vært avhengig av industriroboter. "I det siste ville polering av kraner gi mye støv, noe som vil forårsake stor skade på menneskekroppen. Nå, ved bruk av roboter i stedet for manuell arbeidskraft for rask og standardisert polering, har et nøyaktighetsavvik på mindre enn en tusendelse. Avkastningen er enda høyere enn for erfarne mestere
Skulder repeterende arbeidskraft: gjentatte ganger å verifisere minibankstabilitet
Luo mener at en annen viktig betydning av industriroboter er å hjelpe mennesker til å bryte seg fri fra kjedelig og repeterende arbeidskraft.
Et interessant eksempel er at vi har samarbeidet med ATM -maskinprodusenter for å bruke roboter for å forbedre utmattelsestestresultatene til ATM -maskiner. "Luo Zijian fortalte reporterne at for å bekrefte stabiliteten til ATM -maskiner, i det siste, ble manuell arbeidskraft pålagt å kontinuerlig sette inn kort, inngangsknapper og utføre en serie verifiseringsoperasjoner som å spare og trekke tilbake til penger før du forlater fabrikken. Disse operasjonene hans må gjentas en viss antall ganger, og at minibanken ikke må ha en feil før det kan passere kvaliteten som kan passere. Kolleger designet et program for en industriell robot som simulerer menneskelige handlinger som å sette inn, trekke seg, deponere og koble fra kort gjennom en robotarm, og til slutt la arbeiderrobotet fullføre arbeidet til en inspektør for menneskelig kvalitet.
Forskere i spissen for forståelse
Humanoidroboter og industrielle roboter
Perfekt match
Dr. Wu fra robotikkteknologiteamet ved Institute of Intelligent Manufacturing fortalte reporterne at i dagens industrielle applikasjonsscenarier er det fremdeles noen oppgaver som industriroboter ikke kan gjøre og bare kan fullføres manuelt. For eksempel, i scenarier der fleksible objekter eller gjenstander er utsatt for deformasjon, for eksempel den endelige monteringen av husholdningsapparater, brukes industrielle roboter mindre ofte fordi de krever høye nivåer av fingerferdighet, visuell persepsjonsnøyaktighet og algoritmemodelltilpasningsevne, og ikke kan modelleres gjennom en enkelt modus.
For disse scenariene vil industriroboter måtte integrere persepsjon, planlegging, kontroll og utførelse gjennom nye teknologier og store modeller i fremtiden. På denne måten, når roboten opererer på myke gjenstander som er utsatt for deformasjon, kan den generere tilsvarende handlinger basert på den observerte deformasjonen av objektet, og løse handlinger som tradisjonell robotteknologi ikke kan bruke.
I noen fabrikker har humanoide roboter allerede gått inn på fabrikken for å jobbe sammen med industriroboter - hvordan kan disse to typene roboter bli harmoniske "kolleger"? Wu Hongmin sa: "Den opprinnelige intensjonen med å produsere humanoide roboter er å gjøre dem i stand til å gjøre mer komplekse oppgaver som mennesker. Hvis humanoide roboter bare brukes til å gjøre en enkelt fast oppgave, kan vi like godt bruke en enkelt arm eller dobbel arm industriell robot, som er mer kostnadseffektiv og effektiv
Dr. Wu uttalte at de fleste industrielle roboter er fikset i en viss del av fabrikken og bare ansvarlige for en av sine egne prosesser, mens humanoidroboter kommer inn i fabrikken for å jobbe for å utfylle industriroboter. I fremtiden vil industrielle roboter fortsette å utføre prosesser som krever høy presisjon og repeterbarhet; Humanoid -roboter vil hovedsakelig håndtere produksjonslinjer som krever fleksibel produksjon på grunn av betydelige sceneendringer.
Robotfuger
Bryter utenlandske monopol
For å oppnå forskjellige modulapplikasjoner av industrielle roboter, er nøkkelen å kontinuerlig forbedre nivået av nøkkelkomponenter i roboten. De mest kritiske kjernekomponentene i industrielle roboter er servomotorer, presisjonsreduserende stoffer, etc. I hvert ledd av roboten er det servomotorer og presisjonsreduksjonsmidler for å hjelpe roboten med å oppnå jevn og jevn drift av hver handling.
Servomotor:
En av kjernefunksjonene er å oppnå kontroll med høy presisjonsposisjon. Gjennom tilbakemeldingsenheter som kodere eller roterende transformatorer, kan motoren overvåke sin posisjon i sanntid og gi data tilbakemelding til kontrollsystemet. Kontrollsystemet justerer motorens bevegelse basert på avviket mellom målposisjonen og den faktiske posisjonen, og oppnår dermed presis posisjonskontroll.
Presisjonsredusering:
I stand til å oppnå kompleks bevegelseskontroll av roboter, støtte roboter for å fullføre oppgaver som multiakslinking og banesporing. Ved å kontrollere bevegelsen til hvert ledd, kan roboter oppnå komplekse handlinger som sveising, sprøyting, montering, etc.
Personen som er ansvarlig introdusert for reporteren at selskapets kjernekomponenter som harmoniske reduksjonsmidler, kodere og seks aksekraftsensorer har oppnådd 1 0 0% uavhengig forskning og utvikling. Sammenlignet med importerte løsninger har kostnadene falt med 50%, noe som gjør Kinas robotleddsmoduler uavhengig kontrollerbare i kjerneteknologi og besitter kjernestyrken til å konkurrere med internasjonale giganter. Samtidig bruker den integrerte fellesmodulen høye ytelsesrammeløse momentmotorer med 3,5 ganger overbelastningskapasitet, jevn drift, små strømsvingninger og mer presis og sikker kraftkontroll. Utstyrt med høye presisjon doble absolutte kodere, er utgangsnøyaktigheten høy, og den gjentatte posisjonsnøyaktigheten er så høy som 0,003 grader, og oppfyller de strenge kravene til high-end produksjon for robotytelse. Modulen vedtar en stor hul design, som ikke bare oppfyller kravene til sentrale ledninger, men også gjør skjøtestrukturen mer kompakt og volumet mindre, og reduserer effektivt vekten på robotleddsmodulen, sikrer robotens lastbærende forhold, og gjør det mulig for å tilpasse seg mer mangfoldige arbeidsscenarier og oppgavekrav. Modulen bruker også høypresisjon, lang levetid, høy stivhet og lavstøy harmoniske reduksjonsmidler, og er utstyrt med høye presisjonssensorer for å overvåke modulens oppvarmingssituasjon i sanntid, og sikrer langsiktig stabil drift.