Wat zijn de toepassingen en belangrijke componenten van industriële robots?
Welke rol speelt het in de moderne industrie?
Welke andere aanvraagaanwijzingen zullen er in de toekomst zijn?
In deze uitgave van Wetenschap en Technology wekelijks interviewden verslaggevers relevante industriële robotbedrijven en wetenschapspopularisatie-bases, introduceerden ze de wetenschappelijke principes en geavanceerde toepassingen van industriële robots voor iedereen.
De heer Lin, het hoofd van de industriële robottechnologie -applicatie -innovatiewetenschap Popularisatiebasis, en de heer Luo, een ingenieur, vertelde verslaggevers dat industriële robots nu op grote schaal worden gebruikt in industrieën zoals auto's, meubels, bouwmaterialen en elektrische apparaten, betrokken bij hantering, laser, las, lassen, polijsten, spuiten, stempelen, stalen, samenwerking, samenwerking en ander werk. In de wetenschapspopularisatie -basis ziet u industriële robotapplicatiewerkstations die typische applicatiescenario's van industriële robots presenteren, waaronder visuele applicatiemodules, trajecttoepassingsmodules, palletizing -applicatiemodules, montage -applicatiemodules, enz.
Visuele applicatiemodule
Positionering van handen en doelherkenning in complexe scènes
Net als hoe mensen voornamelijk op hun ogen vertrouwen om de externe omgeving waar te nemen, zal visie ook perceptie en beslissingsondersteuning bieden voor robots, waardoor industriële robots verschillende taken kunnen voltooien.
Het visiesysteem verzamelt eerst visuele gegevens van de werkomgeving van de robot en voert vervolgens kalibratie van het visiesysteem uit, met name de 3D -coördinaatkalibratie van het visiesysteem op de manipulator en basis van de robot, om de robot te helpen bij het voltooien van taken. Met de continue iteratie en het upgraden van AI -algoritmen tegenwoordig kan Vision robots helpen functies te bereiken zoals anomaliedetectie, doelherkenning, kleurherkenning, geometrische functieherkenning, enz.
Tegenwoordig kan visie industriële robots helpen bij het uitvoeren van meerdere taken. Gebruikt voor het detecteren van defecten zoals krassen, scheuren en deuken op het oppervlak van werkstukken, evenals het meten van de afmetingen en vervorming van componenten; Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor werkstukherkenning en sorteren, waardoor robots verschillende soorten doelen kunnen herkennen en tegelijkertijd meerdere doelen herkennen in complexe scènes voor taaktoewijzing en padplanning; Bepaal de driedimensionale ruimtelijke coördinaten en poseren van het doelobject via het visuele systeem, en begeleid de robot om hoog-nauwkeurige assemblagebewerkingen uit te voeren.
Toepassingsmodule
Paden nauwkeurig plannen om bewegingspatronen te besturen
Om echt te helpen met werk, hebben industriële robots niet alleen een paar "scherpe ogen" nodig, maar ook "ledematen" die nauwkeurig kunnen werken.
De industriële robottrajecttoepassingsmodule is een belangrijk onderdeel voor het implementeren van robotbewegingspadplanning en -controle, en het speelt een sleutelrol bij de productie van industriële automatisering. Door te vertrouwen op industriële robottrajectprogrammering en belangrijke componenten zoals precisieverminderers en servo -motoren in het robotlichaam, kan de robot het bewegingspad van de robotarm bepalen van het startpunt naar het eindpunt, inclusief verschillende vormen zoals rechte lijnen, curven en bogen. Bovendien kan het ook snelheids- en versnellingscontrole uitvoeren, de snelheids- en versnellingswijzigingen van de robot op het pad plannen en de gladheid en stabiliteit van de beweging waarborgen.
De heer Luo introduceerde dat de industriële robottraject -applicatiemodule veel belangrijke applicatiescenario's heeft, en een typische toepassing is robotlijmcoating in autofabrieken. Door te vertrouwen op de robotarm- en trajectprogrammering van industriële robots, kunnen de robots de lijmtoepassing voor autoraamglas standaardiseren, waardoor de uniformiteit van lijmbreedte en hoogtetraject wordt bereikt, waardoor de opbrengstsnelheid van de installatie van het autoraamglas aanzienlijk wordt verbeterd. Bij robotoperaties zoals lassen en spuiten spelen trajecttoepassingen ook een cruciale rol. "Niet alleen in de auto -industrie, maar ook in veel velden voor het apparaat, zoals de tv die we in ons dagelijks leven bekijken, moeten robots worden gebruikt om de randen van het scherm te lijmen en te installeren
Stapelende applicatiemodule
Vastleggen, stapelen en stapelen, gemakkelijk mankracht vrijmaken
Nauwkeurige materiaalbehandeling is een belangrijke "baan" van industriële robots, ook bekend als palletisatie. Stapelen verwijst naar het proces van netjes stapelen van items op pallets, pallets en andere vervoerders in de industrie. Tegenwoordig is industriële robotpalletisering veel gebruikt in logistieke, chemische, voedings- en drinkindustrie.
Gewoonlijk hebben palletiserende robots een hoge precisie, hoge belastingcapaciteit en flexibiliteit en kunnen ze zich aanpassen aan materialen met verschillende vormen en gewichten. Deze robots bereiken geautomatiseerde bewerkingen door computerprogrammering en sensortechnologie, grijpend materiaal nauwkeurig vast en plaatsen ze in aangewezen posities. Dit type robot moet ook worden uitgerust met krachtige eindeffectoren, zoals grijpen, vacuümzuigbekers, enz., Voor het grijpen en plaatsen van materialen. Door de eindeffectoren te vervangen of het programma aan te passen, kan de palletiserende robot zich aanpassen aan materialen van verschillende vormen en gewichten.
Gewoonlijk kan de robot de positie -informatie van het materiaal of andere sensoren nadat het materiaal bereikt de grijpende positie van de robot via het transportsysteem. Vervolgens gebruikt de robot eindeffectoren om materialen te pakken en op pallets te plaatsen. Sommige pallets kunnen ook automatisch tijdens het palletizingproces automatisch tillen en verlagen om aan de palletiserende behoeften van verschillende hoogten te voldoen. Nadat het palletiseren is voltooid, worden de pallets naar het volgende proces getransporteerd.
In real-life fabrieksscenario's kunnen palletiserende industriële robots samenwerken met AGV's (geautomatiseerde geleide voertuigen) om materiaalbehandeling te voltooien, waardoor de onbemande werking van fabrieken wordt bevorderd. De toepassingsscenario's van robotpalletizing kunnen logistiek warehousing omvatten, de efficiëntie van het magazijnbeheer verbeteren; Stapelen in gevaarlijke omgevingen om de gezondheid van werknemers te beschermen; Het kan ook worden gebruikt in de voedsel- en drankenindustrie voor het palletiseren van verpakkingsdozen, flessenartikelen, enz. Het palletiseren van huidverzorgingsproduct als voorbeeld, palletizing robots kunnen helpen bij het laden en lossen van producten op de productielijn. Nadat de afgewerkte producten op de productielijn zijn verpakt, moeten meerdere materialen worden gesorteerd en van de transportband worden verwijderd en vervolgens wachten tot de volgende reeks materialen aankomt en opnieuw wordt uitgevoerd. Wanneer het palletiseren de gespecificeerde hoeveelheid bereikt, kan dit werk worden voltooid, "legde de heer Luo uit.
Applicatiemodule
Hoge precisie -montage van onderdelen van vliegtuigen tot mobiele telefoons
Tegenwoordig zijn humanoïde robots begonnen de markt te betreden en "verpesten". Assemblage is in feite altijd een van de traditionele "hoofdbedrijven" van industriële robots geweest.
Industriële robotassemblage wordt voornamelijk gebruikt om een zeer nauwkeurige en zeer efficiënte geautomatiseerde assemblage van componenten in verschillende productie-industrieën te bereiken. Het speelt een belangrijke rol bij het verbeteren van de productie -efficiëntie, het verlagen van de arbeidskosten en het verbeteren van de productkwaliteit, en is een onmisbaar onderdeel van de moderne productie.
Assemblagemodules omvatten vaak assemblagetafels, positioneringsmechanismen, klemmechanismen, materiaalblokkeermechanismen, enz. Met de samenwerking van robotachtige armen kunnen deze componenten ervoor zorgen dat materialen nauwkeurig worden geplaatst en gefixeerd tijdens het assemblageproces. In sommige complexe assemblagetaken moeten meerdere industriële robots samenwerken om de assemblage van grote componenten te voltooien. Industriële robotassemblage wordt meestal gebruikt in combinatie met PLC (programmeerbare logische controller) om automatiseringscontrole te bereiken.
De assemblagemodule van industriële robots kan groot of klein zijn en kan worden gebruikt voor de productie van grote producten zoals productie en ruimtevaart in de automobiel; Kleine kunnen worden gebruikt voor de productie en productie van elektronische producten zoals mobiele telefoons. De robotarm van de robot kan met verschillende uiteinden worden geconfigureerd volgens de vereisten, waardoor verschillende assemblagefuncties worden bereikt.
De heer Luo introduceerde: "Het assemblageproces vereist vaak meerdere industriële robots om samen te werken in meerdere modules. Bij het installeren van een scherm voor mobiel telefoons moet de industriële robot bijvoorbeeld materialen vasthouden voor reiniging en inspectie. Na te bevestigen dat ze aan de vereisten voldoen door visuele inspectie, kan de mobiele telefoon worden geassembleerd, kan de mobiele telefoon worden verzameld
De heer Luo vertelde verslaggevers dat robots niet langer exclusief zijn voor gestandaardiseerde fabrieken met een hoge technologische waarde, zoals mobiele telefoons en auto's. Hij en zijn collega's hielpen ooit een buitenlandse handel in de dweilfabriek de productie -efficiëntie te verbeteren. "Bij het installeren van mops in de fabriek vereiste het gebruik van handmatige verwijdering van klittenband uit de materiaaltape en vervolgens handmatige hechting aan het einde van de dweil. Eerder werd het handmatig gedaan, maar nu hebben we fabrikanten geholpen om automatisering in deze stap te bereiken
Ontwikkel geïntegreerde gezamenlijke module
Realiseer de lokalisatie van kernfunctionele componenten
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 Toepassing van robots op meerdere velden.
Introductie van het bedrijf: de geïntegreerde gezamenlijke module integreert verschillende componenten zoals motoren (aandrijfapparaten), reducers (transmissie -apparaten), encoders (detectieapparaten), servoaandrijvingen en besturingssoftware (besturingsapparaten), integratie van drie kernfuncties: vermogensuitgang, precisie -transmissie en intelligente controle.
De technische architectuur is verdeeld in drie lagen, namelijk de stroomlaag: door onafhankelijk ontwikkelde harmonische reducers en zeer nauwkeurige servosystemen, worden koppelversterking en dynamische respons bereikt; Sensing-laag: integratie van zes askrachtsensoren en dubbele absolute encoders, die realtime feedback geven over koppel-, positie- en attitudegegevens; Controlelaag: op basis van de bewegingscontroletechnologie van Infranor Group worden samenwerking met meerdere as en edge computing gerealiseerd. De samenwerkingsinspanning van de drielaagse architectuur kan een "perceptie-beslissingsuitvoering" gesloten lus bouwen om robots te helpen bij het nauwkeurig voltooien van complexe acties.
De geïntegreerde gezamenlijke module van robots kan worden beschouwd als de "kernhub" van robots, die een sleutelrol spelen in de hardwarekosten en bewegingsprestaties van robots. Het is slim geïnstalleerd op de gewrichten van de robot, die de rotatiebeweging van de motor kan omzetten in de beweging van het aandrijfkoppelingsmechanisme, waardoor continue en stabiele kracht wordt geboden voor de flexibele werking van de robot.
Industriële robots zijn een topkeuze voor migrerende werknemers
Alternatief gevaarlijk werk: slijpende kranen onder stof
Naast het minimaliseren van de arbeidskosten in zover mogelijk, kunnen industriële robots ook mensen helpen ontsnappen aan gevaarlijke werkomgevingen.
De heer Luo vertelde verslaggevers dat het polijsten van metalen onderdelen zoals kranen tegenwoordig in principe is vertrouwd op industriële robots. "In het verleden zou het polijsten van kranen veel stof veroorzaken, wat veel schade zou toebrengen aan het menselijk lichaam. Nu heeft het gebruik van robots in plaats van handarbeid voor snel en gestandaardiseerd polijsten een nauwkeurigheidsafwijking van minder dan duizendste. De opbrengstsnelheid is zelfs hoger dan die van ervaren meesters
Repetitieve arbeid gejabragend: herhaaldelijk verifiërende stabiliteit van de geldautomaat
De heer Luo is van mening dat een andere belangrijke betekenis van industriële robots is om mensen te helpen los te komen van vervelende en repetitieve arbeid.
Een interessant voorbeeld is dat we hebben samengewerkt met fabrikanten van ATM -machines om robots te gebruiken om de vermoeidheidstestresultaten van ATM -machines te verbeteren. "Luo Zijian vertelde verslaggevers dat, om de stabiliteit van ATM -machines te verifiëren, in het verleden handarbeid nodig was om kaarten continu te voegen, knoppen in te voeren en een reeks verificatie -bewerkingen uit te voeren, zoals het besparen en intrekken van geld voordat de fabriek is om de fabriek te verlaten. Collega's ontwierpen een programma voor een industriële robot die menselijke acties simuleert, zoals het invoegen, terugtrekken, deponeren en loskoppelen van kaarten door een robotachtige arm, waardoor de werknemer robot uiteindelijk toestond het werk van een inspecteur van menselijke kwaliteit te voltooien.
Wetenschappers in de voorhoede van begrip
Humanoïde robots en industriële robots
Perfecte match
Dr. Wu van het Robotics Technology Team van het Institute of Intelligent Manufacturing vertelde verslaggevers dat in de huidige industriële applicatiescenario's nog steeds enkele taken zijn die industriële robots niet kunnen doen en alleen handmatig kunnen worden voltooid. In scenario's waarbij flexibele objecten of objecten bijvoorbeeld vatbaar zijn voor vervorming, zoals de uiteindelijke assemblage van huishoudelijke apparaten, worden industriële robots minder vaak gebruikt omdat ze een hoge niveaus van behendigheid, visuele perceptie -nauwkeurigheid en algoritmemodel -aanpassing vereisen en niet kunnen worden gemodelleerd door een enkele modus.
Voor deze scenario's moeten industriële robots in de toekomst perceptie, planning, controle en uitvoering beter integreren via nieuwe technologieën en grote modellen. Op deze manier, wanneer de robot werkt op zachte objecten die gevoelig zijn voor vervorming, kan deze overeenkomstige acties genereren op basis van de waargenomen vervorming van het object, waarbij acties worden opgelost die traditionele robottechnologie niet kan gebruiken.
In sommige fabrieken zijn humanoïde robots al de fabriek binnengekomen om samen te werken met industriële robots - hoe kunnen deze twee soorten robots harmonieuze "collega's" worden? Wu Hongmin zei: "De oorspronkelijke intentie om humanoïde robots te produceren is om hen in staat te stellen meer complexe taken te doen zoals mensen. Als humanoïde robots slechts worden gebruikt om een enkele vaste taak te doen, kunnen we net zo goed een enkele arm of dubbele arm industriële robot gebruiken, die kosteneffectiever en efficiënter is
Dr. Wu verklaarde dat de meeste industriële robots in een bepaald deel van de fabriek zijn vastgesteld en alleen verantwoordelijk zijn voor een van hun eigen processen, terwijl humanoïde robots de fabriek betreden om te werken om industriële robots aan te vullen. In de toekomst zullen industriële robots processen blijven uitvoeren die een hoge precisie en herhaalbaarheid vereisen; Humanoïde robots zullen voornamelijk omgaan met productielijnen die flexibele productie vereisen vanwege belangrijke scèneveranderingen.
Robotverbindingen
Buitenlandse monopolies breken
Om verschillende moduletoepassingen van industriële robots te bereiken, is de sleutel om het niveau van belangrijke componenten van de robot continu te verbeteren. De meest kritische kerncomponenten in industriële robots zijn servo -motoren, precisieverminderers, enz. In elk gewricht van de robot zijn er servo -motoren en precisieverminderers om de robot te helpen een soepele en gestage werking van elke actie te bereiken.
Servomotor:
Een van de kernfuncties is het bereiken van een zeer nauwkeurige positiecontrole. Via feedbackapparaten zoals encoders of roterende transformatoren kan de motor zijn positie in realtime volgen en gegevensfeedback geven aan het besturingssysteem. Het besturingssysteem past de beweging van de motor aan op basis van de afwijking tussen de doelpositie en de werkelijke positie, waardoor de precieze positie -controle wordt bereikt.
Precisieverminderer:
In staat om een complexe bewegingscontrole van robots te bereiken, ter ondersteuning van robots om taken zoals multi -as koppeling en traject volgen. Door de beweging van elk gewricht nauwkeurig te regelen, kunnen robots complexe acties bereiken zoals lassen, spuiten, montage, enz.
De leidinggevende persoon die bij de verslaggever werd geïntroduceerd, hebben de kerncomponenten van het bedrijf zoals harmonische reducers, encoders en zes askrachtsensoren 1 0 0% onafhankelijk onderzoek en ontwikkeling bereikt. In vergelijking met geïmporteerde oplossingen zijn de kosten met 50%gedaald, waardoor de Chinese robotgewrichtsmodules onafhankelijk controleerbaar zijn in kerntechnologie en de kernsterkte bezitten om te concurreren met internationale reuzen. Tegelijkertijd maakt de geïntegreerde gewrichtsmodule gebruik van krachtige frameloze koppelmotoren met 3,5 keer overbelastingscapaciteit, soepele werking, kleine stroomschommelingen en meer precieze en veilige krachtcontrole. Uitgerust met zeer nauwkeurige dubbele absolute encoders, is de outputnauwkeurigheid hoog en is de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid tot 0,003 graden en voldoet aan de strenge vereisten van high-end productie voor robotprestaties. De module hanteert een groot holle ontwerp, dat niet alleen voldoet aan de vereisten van centrale bedrading, maar ook de gewrichtsstructuur compacter maakt en het volume kleiner, waardoor het gewicht van de robotgewrichtsmodule effectief wordt verminderd, waardoor de belastingdragende verhouding van de robot wordt gewaarborgd en zich kan aanpassen aan meer diverse werkscenario's en taakvereisten. De module maakt ook gebruik van zeer nauwkeurige, lange levensduur, hoge stijfheid en low-roise harmonische reducers, en is uitgerust met zeer nauwkeurige sensoren om de verwarmingssituatie van de module in realtime te controleren, wat zorgt voor langdurige stabiele werking.