Cấu tạo và cách hoạt động của robot công nghiệp

• Robot công nghiệp được chế tạo như thế nào ? Hướng dẫn về các thành phần và chuyển động của cánh tay robot

– Cấu trúc của robot và con người có giống nhau không ?

Con người và robot cơ học, tuy có vẻ như trái chiều nhưng trên trong thực tiễn, chúng có cùng cấu trúc cơ bản của những link ( xương ) và khớp. Khung cơ bản của robot công nghiệp, trong đó đa phần được tạo thành từ những cánh tay robot, là sự tích hợp của những link và khớp nối. Liên quan đến khung hình người, những bộ phận hoàn toàn có thể tự do uốn cong và vận động và di chuyển, ví dụ điển hình như khuỷu tay và vai, là những khớp và xương liên kết những khớp đó tương tự với những link của robot. Nguyên tắc hoạt động những khớp và truyền lực qua những mắt xích thông dụng ở cả người và rrobot .

Khủy thay và vài của con người thì được liên kết từ những khớp và xương

Robot được phân loại đại khái thành hai loại theo cách sắp xếp những link của chúng :
1 ) link tiếp nối đuôi nhau .
2 ) link song song .
Cánh tay của con người được phân loại là một link tiếp nối đuôi nhau vì những khớp của nó là vai, cánh tay và cổ tay được xếp theo chuỗi .

Liên kết nối tiếp
Liên kết song song

 

Robot công nghiệp được phân thành nhiều loại như loại có khớp theo chiều dọc và loại có khớp theo chiều ngang ( Cánh tay Robot tuân thủ chọn lọc-SCARA ), tùy thuộc vào hoạt động khớp và cấu trúc .

• So sánh chuyển động của robot và con người

Bây giờ, tất cả chúng ta hãy xem xét hoạt động của một loại khớp nối thẳng đứng có cấu trúc cơ học giống như cánh tay người làm ví dụ .
Robot khớp dọc là robot công nghiệp có cấu trúc link tiếp nối đuôi nhau. Nó thường gồm có sáu khớp ( 6 trục ) .

Hình sau cho thấy sự so sánh giữa hoạt động của robot và con người .

Trục thứ 1 đến thứ 3 là thắt lưng và cánh tay, và trục thứ 4 đến trục thứ 6 là từ cổ tay trở lên đầu ngón tay. Ba trục tiên phong đưa cổ tay đến một vị trí đơn cử, và ba trục tiếp theo vận động và di chuyển cổ tay tự do. Cấu trúc 6 trục này được cho phép robot vận động và di chuyển tự do như con người hoàn toàn có thể .

• Di chuyển các khớp cần nhưng yêu cầu gì ?

Tiếp theo kiểm tra cụ thể cấu trúc bên trong của robot công nghiệp

Hình minh họa bên cho thấy cấu trúc của robot đa năng có tải trọng vừa và nhỏ “R series” của Kawasaki Heavy Industries, hoặc Kawasaki. Dòng R này hoạt động trong nhiều lĩnh vực như lắp ráp thiết bị điện tử và hàn hồ quang. Vì dây cáp và dây nịt có thể được lắp bên trong cánh tay, nên có thể tránh được sự can thiệp của thiết bị ngoại vi và robot có thể làm việc trong một không gian nhỏ. Tính năng của nó là hoạt động nhanh chóng có thể tương ứng với các chuyển động linh hoạt.

Trong hình minh họa này, rõ ràng là một robot được tạo thành từ nhiều bộ phận khác nhau. Trong số những bộ phận đó, có bốn bộ phận đặc biệt quan trọng quan trọng : bộ truyền động, bộ giảm tốc, bộ mã hóa và bộ truyền động, toàn bộ đều sẽ được lý giải riêng. Trong hình minh họa này, rõ ràng là một robot được tạo thành từ nhiều bộ phận khác nhau .

• Bộ truyền động

Cơ cấu truyền động là một thành phần có tính năng như khớp của roobot, được cho phép roobot vận động và di chuyển cánh tay lên xuống hoặc quay, và nó chuyển nguồn năng lượng thành hoạt động cơ học. Có thể khó hiểu khái niệm này, nhưng hãy nghĩ về động cơ như một ví dụ. Các điểm được ghi lại bằng vòng tròn màu đỏ trong hình minh họa dưới đây là vị trí của động cơ R series .

Tuy nhiên, nếu đó là một động cơ đơn thuần như những động cơ được sử dụng trong bộ quy mô bằng nhựa, thì không hề thực thi hoạt động giải trí đúng mực yên cầu những hoạt động đúng mực và độ đúng mực đến 0,01 mm. Do đó, một động cơ có công dụng cao được gọi là động cơ servo, hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh vị trí và vận tốc, được sử dụng cho những robot công nghiệp .
Nguồn nguồn năng lượng thông dụng nhất để phân phối nguồn năng lượng cho bộ truyền động là điện, nhưng nguồn năng lượng thủy lực và khí nén cũng hoàn toàn có thể được sử dụng. Một số thiết bị truyền động chạy bằng thủy lực đặc biệt quan trọng ở chỗ chúng hoàn toàn có thể tạo ra hiệu suất lớn và có năng lực chống va đập .

• Hộp giảm tốc

Hộp giảm tốc là một thiết bị để tăng hiệu suất của động cơ. Nếu chỉ có động cơ thì hiệu suất bị hạn chế. Để tạo ra hiệu suất lớn, về cơ bản người ta sử dụng động cơ phối hợp với hộp tụt giảm. Các khu vực được khoanh màu xanh lam trong hình minh họa sau là bánh răng giảm tốc .

Nếu bạn phối hợp những bánh răng với số lượng bánh răng khác nhau và giảm vòng xoay của động cơ đi thông số 10, hiệu suất của động cơ sẽ nhân với 10. Đây là nguyên tắc giống như bộ truyền động của xe đạp điện. Xe đạp có bánh răng kích cỡ khác nhau ở bánh trước và bánh sau. Nói chung, hộp số được sử dụng để đổi khác những bánh răng của bánh sau. Khi chọn 1 số ít lớn và số vòng xoay của bánh xe được giảm thiểu, việc đạp trở nên thuận tiện hơn, thậm chí còn lên đồi dốc cũng ít khó khăn vất vả hơn nhiều. Nói cách khác, hiệu suất đầu ra hoàn toàn có thể được tăng lên .

• Mã hóa

Bộ mã hóa là một thiết bị cho biết vị trí ( góc ) của trục quay của động cơ. Có bộ mã hóa, nó hoàn toàn có thể cung ứng tài liệu hữu hình về hướng và vận tốc vận động và di chuyển của robot. Các bộ mã hóa quang thông thường có một đĩa được gắn vào trục quay của động cơ. Đĩa có những khe hở đều nhau để ánh sáng đi qua và hai bên đĩa là đi-ốt phát quang ( LED ) và những thành phần nhận ánh sáng ( điốt quang ) để phân biệt cường độ sáng ( sáng tối ) .

Khi động cơ quay, ánh sáng đi qua những khe hoặc bị chặn, do đó, góc quay và vận tốc hoàn toàn có thể được xác lập bằng cách đọc những tín hiệu. Điều này được cho phép động cơ servo trấn áp đúng chuẩn vị trí và vận tốc .

• Quá trình truyền lực

Bộ truyền động là bộ phận truyền hiệu suất do những bộ truyền động và bánh răng tụt giảm tạo ra. Truyền lực cũng có năng lực đổi khác hướng và độ lớn của hiệu suất. Xét một chiếc xe đạp điện như một ví dụ trước đây, dây xích nối tay quay với bánh sau là bộ truyền động. Xe đạp được truyền động bằng cách lấy hoạt động quay từ bàn đạp và truyền nó đến bánh sau bằng cách sử dụng hộp số .
Ý tưởng này cũng được vận dụng vào cấu trúc của robot. Một động cơ được sử dụng trong rô bốt thường được đặt gần những khớp, nhưng nó cũng hoàn toàn có thể được đặt xa những khớp bằng cách sử dụng những cơ cấu tổ chức truyền động như dây đai và bánh răng. Ví dụ, trong cổ tay của rô bốt dòng R, vì động cơ hoàn toàn có thể được lắp vào phần khuỷu tay của cánh tay bằng chính sách dẫn truyền, nên một cổ tay nhỏ gọn là khả thi .

• Thêm các chức năng với một công cụ có thể hoán đổi

Con người có thể thực hiện các nhiệm vụ khác nhau bằng các công cụ. Trong trường hợp của rô bốt công nghiệp, việc hoán đổi thiết bị gắn trên cổ tay của chúng làm cho rô bốt có tính linh hoạt cao và cho phép chúng đảm nhận nhiều công việc khác nhau. Thiết bị này được gọi là “thiết bị hiệu ứng cuối” và có rất nhiều thiết bị sẵn sàng để sử dụng bao gồm tay để nâng vật lên, các loại chân không (hút) và các công cụ để hàn và sơn. Robot có thể thực hiện nhiều công việc khác nhau bằng cách kết hợp chuyển động linh hoạt được thực hiện bởi trục của robot và các hiệu ứng cuối theo nhiệm vụ cụ thể.

Bài viết này trình diễn chi tiết cụ thể về cấu trúc cơ bản của rô bốt công nghiệp và trải qua đó, chúng tôi đã tìm hiểu và khám phá về những thành phần tạo nên cấu trúc, vị trí của chúng và vai trò của chúng. Mọi người hoàn toàn có thể nghĩ rằng không cần biết hoặc khám phá về cách một robot được phối hợp với nhau khi xem xét tiến hành robot tại nơi thao tác. Tuy nhiên, có một cái nhìn tổng quát sẽ giúp bạn thuận tiện tìm ra những thứ như loại hoạt động và việc làm nào hoàn toàn có thể thực thi được bằng cách xem số trục mà robot có hoặc cách robot hoàn toàn có thể được sử dụng trong công ty. Đối với những công ty đang xem xét hướng dẫn, thông tin mẫu sản phẩm chi tiết cụ thể về từng robot công nghiệp và những ví dụ ứng dụng có sẵn trên website của Kawasaki’s Robot Division .

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Công nghệ