1. Estrutura mecânica
A estrutura básica de um robô industrial inclui o corpo, o braço, o pulso e os dedos. Juntos, esses componentes formam o sistema de movimento do robô, permitindo que ele esteja posicionado com precisão e movido em espaço tridimensional.
- Corpo: o corpo é a parte principal do robô, geralmente feita de aço de alta resistência, usado para suportar outros componentes e fornecer espaço interno para acomodar vários sensores, controladores e outros equipamentos.
-Braço: O braço é a parte principal do robô para executar tarefas, geralmente impulsionadas pelas juntas para obter o movimento de vários graus de liberdade. Dependendo do cenário de aplicação, o braço pode ser projetado com um eixo fixo ou um eixo retrátil.
- Pulso: o pulso é a parte do efetor final do robô que entra em contato com a peça de trabalho, geralmente composta por uma série de juntas e links, para obter funções flexíveis de agarração, colocação e manipulação.
- Dedos: os dedos fazem parte do efetor final do robô, geralmente incluindo várias ferramentas e acessórios para concluir tarefas específicas de manipulação.
2. Sistema de controle
O sistema de controle de um robô industrial é sua parte principal, responsável por receber informações de sensores, processar essas informações e enviar instruções de controle para direcionar o movimento do robô. O sistema de controle geralmente inclui os seguintes componentes:
- Controlador: O controlador é o cérebro do robô industrial, responsável pelo processamento dos sinais de vários sensores e gerar instruções de controle correspondentes. Os tipos de controladores comuns incluem PLC (controlador lógico programável), DCS (sistema de controle distribuído) e IPC (sistema de controle inteligente).
- Driver: o driver é a interface entre o controlador e o motor, responsável por converter as instruções de controle emitidas pelo controlador no movimento real do motor. Dependendo dos requisitos de aplicação, o motorista pode ser dividido no motorista do motor de passo, motorista de servo e motorista linear, etc.
- Interface de programação: a interface de programação é uma ferramenta para os usuários interagirem com o sistema de robôs, geralmente incluindo software de computador, tela de toque ou painel de operação dedicado. Através da interface de programação, os usuários podem definir os parâmetros de movimento do robô, monitorar seu status de operação e diagnosticar e lidar com falhas.
3. Sensores
Os robôs industriais precisam confiar em vários sensores para obter informações sobre o ambiente circundante, a fim de executar tarefas como posicionamento correto, navegação e evitar obstáculos. Os tipos de sensores comuns incluem:
- Sensor visual: o sensor visual é usado para capturar imagens ou dados de vídeo de objetos de destino, como câmeras, lidar etc. Ao analisar esses dados, o robô pode realizar funções como reconhecimento, posicionamento e rastreamento de objetos.
- Sensor de força\/torque: o sensor de força\/torque é usado para medir a força externa e o torque do robô, como sensor de pressão, sensor de torque, etc. Esses dados são cruciais para o controle de movimento do robô e o monitoramento de carga.
- Sensor de proximidade\/distância: o sensor de proximidade\/distância é usado para medir a distância entre o robô e os objetos circundantes para garantir uma amplitude de movimento segura. Os sensores de proximidade\/distância comuns incluem sensores ultrassônicos, sensores infravermelhos, etc.
- Codificador: o codificador é um sensor usado para medir o ângulo de rotação e as informações de posição, como codificador fotoelétrico, codificador magnético etc. Ao processar esses dados, o robô pode obter controle preciso de posição e planejamento de trajetória.
4. Interface de comunicação
Para obter trabalho colaborativo e compartilhamento de informações com outros dispositivos, os robôs industriais geralmente precisam ter certos recursos de comunicação. A interface de comunicação pode conectar o robô a outros dispositivos (como outros robôs na linha de produção, equipamentos de manuseio de materiais etc.) e sistemas de gerenciamento de nível superior (como ERP, MES etc.) para obter funções como troca de dados e controle remoto. Os tipos de interface de comunicação comuns incluem:
- Interface Ethernet: A interface Ethernet é uma interface de rede universal baseada no protocolo IP, que é amplamente utilizado no campo da automação industrial. Através da interface Ethernet, o robô pode obter transmissão de dados de alta velocidade e monitoramento em tempo real com outros dispositivos.
- Interface PROFIBUS: O Profibus é um protocolo de campo padrão internacional amplamente utilizado no campo da automação industrial. A interface PROFIBUS pode realizar troca de dados rápida e confiável e controle colaborativo entre diferentes dispositivos.
- Interface USB: A interface USB é uma interface de comunicação serial universal que pode ser usada para conectar dispositivos de entrada como teclados e ratos, além de dispositivos de saída, como impressoras e dispositivos de armazenamento. Através da interface USB, o robô pode realizar operações interativas e transmissão de informações com o usuário.
Em resumo, um robô industrial completo consiste em várias partes, como estrutura mecânica, sistema de controle, sensor e interface de comunicação. Essas peças trabalham juntas para permitir que o robô conclua várias tarefas de alta precisão e alta velocidade em ambientes complexos de produção industrial. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a expansão contínua das necessidades de aplicação, os robôs industriais continuarão a desempenhar um papel importante na fabricação moderna.