Vilka är applikationerna och viktiga komponenterna i industrirobotar?
Vilken roll spelar den i modern industri?
Vilka andra applikationsanvisningar kommer det att finnas i framtiden?
I detta nummer av Science and Technology Weekly intervjuade reportrar relevanta industriella robotföretag och vetenskapspopulariseringsbaser, och introducerade de vetenskapliga principerna och banbrytande tillämpningar av industrirobotar till alla.
Herr Lin, chef för den industriella robottekniska applikationens innovationsvetenskapspopulariseringsbas, och Herr Luo, en ingenjör, berättade för reportrar att industrirobotar nu används allmänt i branscher som bilar, möbler, byggnadsmaterial och elektriska apparater, engagerade i hantering, laser, vetsning, polering, sprutning, stämpel, samarbete och annat arbete. I Science Popularization Base kan du se Industrial Robot Application Workstations som visar upp typiska applikationsscenarier för industrirobotar, inklusive visuella applikationsmoduler, Bane Application -moduler, Palletizing Application Modules, Monteringsapplikationsmoduler, etc.
Visuell applikationsmodul
Positionering av händer och måligenkänning i komplexa scener
I likhet med hur människor främst förlitar sig på sina ögon för att uppfatta den yttre miljön, kommer visionen också att ge uppfattning och beslutsstöd för robotar och därmed hjälpa industrirobotar att utföra olika uppgifter.
Visionssystemet samlar först visuella data från robotens arbetsmiljö och utför sedan kalibrering av synsystemet, särskilt 3D -koordinatkalibreringen av synsystemet på robotens manipulator och bas, för att hjälpa roboten att slutföra uppgifter. Med kontinuerlig iteration och uppgradering av AI -algoritmer nuförtiden kan vision hjälpa robotar att uppnå funktioner som avvikelse detektering, måligenkänning, färgigenkänning, geometrisk funktionsigenkänning, etc.
Numera kan synen hjälpa industrirobotar att utföra flera uppgifter. Används för att detektera defekter som repor, sprickor och bucklor på ytan på arbetsstycken, samt mäta måtten och deformationen av komponenter; Till exempel används det för erkännande och sortering av arbetsstycke, hjälper robotar att känna igen olika typer av mål och samtidigt känna igen flera mål i komplexa scener för uppgiftsfördelning och vägplanering; Bestäm de tredimensionella rumsliga koordinaterna och posera målobjektet genom det visuella systemet och vägleda roboten att utföra högprecisionsmontering.
Bana applikationsmodul
Planerar exakt vägar för att kontrollera rörelsemönster
För att verkligen hjälpa till med arbete behöver industrirobotar inte bara ett par "skarpa ögon", utan också "lemmar" som kan fungera exakt.
Industrial Robot Trajectory Application Module är en viktig komponent för att implementera Robot Motion Path Planning and Control, och den spelar en nyckelroll i industriell automatiseringsproduktion. Genom att förlita sig på industriell robotbaneprogrammering och nyckelkomponenter såsom precisionreducerande och servomotorer i robotkroppen kan roboten bestämma rörelsesvägen för robotarmen från utgångspunkten till slutpunkten, inklusive olika former som raka linjer, kurvor och bågar. Dessutom kan den också utföra hastighet och accelerationskontroll, planera robotens hastighet och accelerationsförändringar på stigen och säkerställa rörelsens smidighet och stabilitet.
Herr Luo introducerade att den industriella robotbanemodulen har många viktiga applikationsscenarier, och en typisk applikation är robotlimbeläggning i bilfabriker. Genom att förlita sig på robotarm och bana -programmering av industrirobotar kan robotarna standardisera limapplikationen för bilfönsterglas, vilket uppnår enhetligheten i limbredden och höjdbanan och därmed förbättrar avkastningshastigheten för bilfönsterglasinstallationen. I robotoperationer som svetsning och sprutning spelar bana -applikationer också en avgörande roll. "Inte bara inom fordonsindustrin, utan också inom många hemapparater, till exempel TV: n vi tittar på i våra dagliga liv, måste robotar användas för att limma och installera skärmens kanter
Staplingsapplikationsmodul
Fånga, stapla och stapla lätt, frigöra arbetskraft
Exakt materialhantering är ett stort "jobb" med industrirobotar, även känt som palletisering. Stapling hänvisar till processen med snyggt staplingsartiklar på pallar, pallar och andra transportörer i industrin. Numera har industriell robot palletisering använts i stor utsträckning inom logistik, kemiska, livsmedels- och dryckesindustrier.
Vanligtvis har palletiserande robotar hög precision, hög belastningskapacitet och flexibilitet och kan anpassa sig till material med olika former och vikter. Dessa robotar uppnår automatiserade operationer genom datorprogrammering och sensorteknologi, exakt grepp om material och placerar dem i utsedda positioner. Denna typ av robot måste också vara utrustad med kraftfulla sluteffektorer, såsom gripare, vakuumsugskoppar etc. för att ta tag i och placera material. Genom att ersätta sluteffektorer eller justera programmet kan den palletiserande roboten anpassa sig till material med olika former och vikter.
Vanligtvis, efter att materialet når robotens greppposition genom transportsystemet, kan roboten få materialets positionsinformation genom syn eller andra sensorer. Därefter använder roboten sluteffektorer för att ta tag i material och placera dem på pallar. Vissa pallar kan också automatiskt lyfta och sänka under palletiseringsprocessen för att tillgodose de palletiserande behoven i olika höjder. Efter att palletiseringen är klar kommer pallarna att transporteras till nästa process.
I verkliga fabriksscenarier kan palletisering av industrirobotar samarbeta med AGV: er (automatiserade guidade fordon) för att slutföra materialhantering och därmed främja den obemannade driften av fabriker. Applikationsscenarierna för robotpalletisering kan inkludera logistiklager, förbättra effektiviteten för lagerhantering; Stapla i farliga miljöer för att skydda arbetarnas hälsa; Det kan också användas inom livsmedels- och dryckesindustrin för palletisering av förpackningslådor, flaskartiklar, etc. Med hudvårdsprodukt som är palletisering som exempel kan palletisering av robotar hjälpa till att ladda och lossa produkter på produktionslinjen. När de färdiga produkterna är förpackade på produktionslinjen måste flera material sorteras och tas bort från transportbandet och vänta sedan på att nästa parti av material kommer fram och körs igen. När palletiseringen når den angivna mängden kan detta arbete slutföras, ”förklarade Luo.
Monteringsapplikationsmodul
Hög precisionsmontering av delar från flygplan till mobiltelefoner
Numera har humanoidrobotar börjat komma in på marknaden och "skruva upp". I själva verket har montering alltid varit en av de traditionella "huvudföretagen" för industrirobotar.
Industriell robotmontering används huvudsakligen för att uppnå högprecision och högeffektiv automatiserad montering av komponenter i olika tillverkningsindustrier. Det spelar en viktig roll för att förbättra produktionseffektiviteten, minska arbetskraftskostnaderna och förbättra produktkvaliteten och är en oundgänglig del av modern tillverkning.
Monteringsmoduler inkluderar ofta monteringstabeller, positioneringsmekanismer, klämmekanismer, materialblockeringsmekanismer, etc. Med samarbete med robotarmar kan dessa komponenter säkerställa att material är exakt placerade och fixerade under monteringsprocessen. I vissa komplexa monteringsuppgifter måste flera industrirobotar arbeta tillsammans för att slutföra montering av stora komponenter. Industriell robotmontering används vanligtvis i samband med PLC (programmerbar logikstyrenhet) för att uppnå automatiseringskontroll.
Monteringsmodulen för industrirobotar kan vara stor eller liten och kan användas för produktion av stora produkter som biltillverkning och flyg- och rymd; Små kan användas för produktion och tillverkning av elektroniska produkter som mobiltelefoner. Robotens robotar kan konfigureras med olika ändar beroende på krav och därigenom uppnå olika monteringsfunktioner.
Herr Luo introducerade, "Monteringsprocessen kräver ofta att flera industrirobotar arbetar tillsammans i flera moduler. Till exempel, när de installerar en mobiltelefonskärm, i det tidiga skedet, måste den industriella roboten hålla material för rengöring och inspektion. Efter att ha bekräftat att de uppfyller kraven genom visuell inspektion kan mobiltelefonen monteras monteras den industriella roboten
Herr Luo berättade för reportrar att robotar inte längre är exklusiva för standardiserade fabriker med högt tekniskt värde som mobiltelefoner och bilar. Han och hans kollegor hjälpte en gång en utrikeshandelsfabrik att förbättra produktionseffektiviteten. "Vid installation av moppar i fabriken krävde det manuellt borttagning av kardborrband från materialbandet och sedan manuell vidhäftning till slutet av moppen. Tidigare gjordes det manuellt, men nu har vi hjälpt tillverkarna att uppnå automatisering i detta steg
Utveckla integrerad gemensam modul
Inse lokalisering av kärnfunktionella komponenter
The relevant person in charge introduced to the reporter that in March this year, the company has successfully developed an "integrated joint module" containing a series of core functional components such as "world-class precision and lifespan harmonic reducer" and "high-precision encoder" through independent technological innovation, breaking the monopoly of foreign technology and achieving the comprehensive localization of robot core functional components, paving the way for the large-scale application of robots i flera fält.
Företagets introduktion: Den integrerade gemensamma modulen integrerar olika komponenter som motorer (körenheter), reducerare (transmissionsapparater), kodare (avkänningsapparater), servo -enheter och kontrollprogramvara (kontrollenheter), integrering av tre kärnfunktioner: effektutgång, precisionstransmission och intelligent kontroll.
Dess tekniska arkitektur är uppdelad i tre lager, nämligen kraftskiktet: genom oberoende utvecklade harmoniska reducerare och servosystem med hög precision uppnås vridmomentförstärkning och dynamiskt svar; Avkänningsskikt: Integrering av sex axelkraftsensorer och dubbla absoluta kodare, vilket ger realtidsåterkoppling på vridmoment, position och attityddata; Kontrolllager: Baserat på rörelsekontrolltekniken för Infranor Group realiseras flera axelsamarbete och kantberäkning. Den samarbetande ansträngningen från tre-lagers arkitektur kan bygga ett "uppfattningsbeslutsutförande" sluten slinga för att hjälpa robotar att exakt genomföra komplexa åtgärder.
Den integrerade gemensamma modulen för robotar kan betraktas som "kärnhuben" för robotar och spelar en nyckelroll i hårdvarukostnader och rörelsesprestanda för robotar. Det är smart installerat vid robotens leder, som kan omvandla motorns rotationsrörelse till rörelsens rörelsebindningsmekanism, vilket ger kontinuerlig och stabil kraft för den smidiga driften av roboten.
Industriella robotar är ett toppval för migrerande arbetare
Alternativt farligt arbete: slipande kranar under damm
Förutom att minimera arbetskraftskostnaderna i största möjliga utsträckning kan industrirobotar också hjälpa människor att fly från farliga arbetsmiljöer.
Herr Luo berättade för reportrar att nuförtiden har polering av metalldelar som kranar i princip förlitat sig på industrirobotar. "Tidigare skulle polering av kranar producera mycket damm, vilket skulle orsaka stor skada på människokroppen. Nu har det ännu högre att använda robotar istället för manuellt arbete för snabb och standardiserad polering.
Shoulering Repetitive Labour: upprepade gånger verifierande ATM -stabilitet
Herr Luo anser att en annan viktig betydelse av industrirobotar är att hjälpa människor att bryta sig loss från tråkigt och repetitivt arbete.
Ett intressant exempel är att vi har samarbetat med ATM -maskintillverkare för att använda robotar för att förbättra trötthetstestresultaten för ATM -maskiner. "Luo Zijian berättade för reportrar att för att verifiera stabiliteten hos ATM -maskiner, tidigare, var manuellt arbete skyldig att kontinuerligt infoga kort, inmatningsknappar och utföra en serie verifieringsoperationer som att spara och ta ut pengar innan de lämnar fabriken. Dessa operationer måste upprepas, en viss gånger, och ATM -maskinen måste inte ha några fel innan det kan passera och lämna fabriken. Kollegor designade ett program för en industriell robot som simulerar mänskliga handlingar som att infoga, dra tillbaka, deponera och koppla bort kort genom en robotarm, vilket i slutändan gör att arbetaren robot kan slutföra arbetet med en mänsklig kvalitetsinspektör.
Forskare i framkant av förståelsen
Humanoidrobotar och industrirobotar
perfekt match
Dr. Wu från Robotics Technology -teamet vid Institute of Intelligent Manufacturing berättade för reportrar att i dagens industriella applikationsscenarier finns det fortfarande några uppgifter som industrirobotar inte kan göra och bara kan slutföras manuellt. Till exempel, i scenarier där flexibla föremål eller föremål är benägna att deformation, såsom den slutliga montering av hushållsapparater, används industrirobotar mindre vanligt eftersom de kräver höga nivåer av skicklighet, visuell uppfattning noggrannhet och algoritmmodelladaptbarhet och kan inte modelleras genom ett enda läge.
För dessa scenarier kommer industrirobotar att behöva integrera uppfattning, planering, kontroll och exekvering genom ny teknik och stora modeller i framtiden. På detta sätt, när roboten fungerar på mjuka objekt som är benägna att deformation, kan den generera motsvarande åtgärder baserat på den observerade deformationen av objektet och lösa åtgärder som traditionell robotteknologi inte kan använda.
I vissa fabriker har humanoidrobotar redan gått in i fabriken för att arbeta tillsammans med industrirobotar - hur kan dessa två typer av robotar bli harmoniska "kollegor"? Wu Hongmin sa: "Den ursprungliga avsikten att tillverka humanoidrobotar är att göra det möjligt för dem att göra mer komplexa uppgifter som människor. Om humanoidrobotar bara används för att göra en enda fast uppgift, kan vi lika gärna använda en enda arm eller dubbel arm industrirobot, som är mer kostnadseffektiva och effektiva och effektiva
Dr. Wu uppgav att de flesta industrirobotar är fixerade i en viss del av fabriken och endast ansvarig för en av sina egna processer, medan humanoidrobotar kommer in i fabriken för att arbeta för att komplettera industrirobotar. I framtiden kommer industrirobotar att fortsätta utföra processer som kräver hög precision och repeterbarhet; Humanoidrobotar kommer främst att hantera produktionslinjer som kräver flexibel produktion på grund av betydande scenförändringar.
Robotfogar
Bryter utländska monopol
För att uppnå olika modulapplikationer av industrirobotar är nyckeln att kontinuerligt förbättra nivån på nyckelkomponenterna i roboten. De mest kritiska kärnkomponenterna i industrirobotar är servomotorer, precisionreducerare, etc. I varje fog av roboten finns det servomotorer och precisionsreducerande för att hjälpa roboten att uppnå en smidig och stadig drift av varje åtgärd.
Servomotor:
En av kärnfunktionerna är att uppnå hög precision positionskontroll. Genom återkopplingsenheter som kodare eller roterande transformatorer kan motorn övervaka sin position i realtid och ge dataåterkoppling till kontrollsystemet. Kontrollsystemet justerar motorns rörelse baserat på avvikelsen mellan målpositionen och den faktiska positionen och därigenom uppnår exakt positionskontroll.
Precision Reducer:
Kan uppnå komplex rörelsekontroll av robotar, stödja robotar för att slutföra uppgifter som länkning av flera axlar och spårning av banor. Genom att exakt kontrollera rörelsen för varje fog kan robotar uppnå komplexa åtgärder som svetsning, sprutning, montering etc.
Den ansvariga personen introducerade för reportern att företagets kärnkomponenter som harmoniska reducerare, kodare och sex Axis Force -sensorer har uppnått 1 0 0% oberoende forskning och utveckling. Jämfört med importerade lösningar har kostnaden sjunkit med 50%, vilket gör Kinas robotfogmoduler oberoende kontrollerbara inom kärntekniken och har kärnstyrkan för att konkurrera med internationella jättar. Samtidigt använder den integrerade fogmodulen högpresterande ramlösa vridmomentmotorer med 3,5 gånger överbelastningskapacitet, smidig drift, små strömfluktuationer och mer exakt och säker kraftkontroll. Utrustad med högprecision dubbla absoluta kodare är utgångsnoggrannheten hög, och den upprepade positioneringsnoggrannheten är så hög som 0,003 grader, vilket uppfyller de stränga kraven för avancerad tillverkning för robotprestanda. Modulen antar en stor ihålig design, som inte bara uppfyller kraven i centrala ledningar, utan också gör den ledstrukturen mer kompakt och volymen mindre, effektivt minskar vikten av robotfogmodulen, säkerställer robotens bärande förhållande och gör det möjligt för den att anpassa sig till mer olika arbetsscenarier och uppgiftskrav. Modulen använder också högprecision, lång livslängd, hög styvhet och lågbrus harmoniska reducerare och är utrustad med högprecisionssensorer för att övervaka modulens värmesituation i realtid, vilket säkerställer långvarig stabil drift.