1. Estructura mecànica
L’estructura bàsica d’un robot industrial inclou el cos, el braç, el canell i els dits. En conjunt, aquests components formen el sistema de moviment del robot, permetent que es posicioni amb precisió i es mogui en un espai tridimensional.
- Cos: el cos és la part principal del robot, generalment fabricat en acer de gran resistència, utilitzat per donar suport a altres components i proporcionar espai intern per allotjar diversos sensors, controladors i altres equips.
-ARM: El braç és la part principal del robot per realitzar tasques, generalment impulsades per articulacions per aconseguir un moviment de diversos graus de freqüència. Segons l'escenari d'aplicació, el braç es pot dissenyar amb un eix fix o un eix retràctil.
- Canell: el canell és la part de l’efector final del robot que contacta amb la peça, generalment composta per una sèrie d’articulacions i enllaços, per aconseguir funcions de captació, col·locació i manipulació flexibles.
- Dits: Els dits formen part de l’efector final del robot, normalment incloent diverses eines i accessoris per completar tasques específiques de manipulació.
2. Sistema de control
El sistema de control d’un robot industrial és la seva part principal, responsable de rebre informació de sensors, processar aquesta informació i enviar instruccions de control per impulsar el moviment del robot. El sistema de control sol incloure els components següents:
- Controlador: el controlador és el cervell del robot industrial, responsable de processar els senyals de diversos sensors i generar instruccions de control corresponents. Els tipus de controladors comuns inclouen PLC (controlador de lògica programable), DCS (sistema de control distribuït) i IPC (sistema de control intel·ligent).
- Controlador: el controlador és la interfície entre el controlador i el motor, responsable de convertir les instruccions de control emeses pel controlador en el moviment real del motor. Segons els requisits de l'aplicació, el conductor es pot dividir en conductor de motor pas a pas, conductor de motor de servo i conductor de motor lineal, etc.
- Interfície de programació: la interfície de programació és una eina perquè els usuaris interactuin amb el sistema de robot, normalment incloent programari informàtic, pantalla tàctil o tauler de funcionament dedicat. Mitjançant la interfície de programació, els usuaris poden configurar els paràmetres de moviment del robot, supervisar el seu estat de funcionament i diagnosticar i gestionar falles.
3. Sensors
Els robots industrials han de confiar en diversos sensors per obtenir informació sobre l’entorn circumdant per tal de realitzar tasques com ara posicionament, navegació i evitació d’obstacles. Els tipus de sensors comuns inclouen:
- Sensor visual: el sensor visual s’utilitza per capturar imatges o dades de vídeo d’objectes objectiu, com ara càmeres, LIDAR, etc. Analitzant aquestes dades, el robot pot realitzar funcions com el reconeixement, el posicionament i el seguiment d’objectes.
- Sensor de força\/parell: Sensor de força\/parell s’utilitza per mesurar la força i el parell extern del robot, com ara el sensor de pressió, el sensor de parell, etc. Aquestes dades són crucials per al control del moviment i el control de la càrrega del robot.
- Sensor de proximitat\/distància: el sensor de proximitat\/distància s’utilitza per mesurar la distància entre el robot i els objectes circumdants per assegurar un rang de moviment segur. Els sensors comuns de proximitat\/distància inclouen sensors d’ultrasons, sensors d’infrarojos, etc.
- Codificador: el codificador és un sensor utilitzat per mesurar la informació de l’angle de rotació i la posició, com ara el codificador fotoelèctric, el codificador magnètic, etc. Processant aquestes dades, el robot pot aconseguir un control de posició precisa i una planificació de trajectòria.
4. Interfície de comunicació
Per tal d’aconseguir el treball col·laboratiu i l’intercanvi d’informació amb altres dispositius, els robots industrials solen tenir certes capacitats de comunicació. La interfície de comunicació pot connectar el robot amb altres dispositius (com altres robots a la línia de producció, equips de manipulació de materials, etc.) i sistemes de gestió de nivell superior (com ERP, MES, etc.) per aconseguir funcions com ara intercanvi de dades i control remot. Els tipus d'interfície comuns de comunicació inclouen:
- Interfície Ethernet: Ethernet Interface és una interfície de xarxa universal basada en el protocol IP, que s’utilitza àmpliament en el camp de l’automatització industrial. A través de la interfície Ethernet, el robot pot aconseguir transmissió de dades d’alta velocitat i control en temps real amb altres dispositius.
- Interfície de Profibus: Profibus és un protocol internacional de camp de camp estàndard àmpliament utilitzat en el camp de l’automatització industrial. La interfície Profibus pot realitzar un intercanvi de dades ràpid i fiable i un control col·laboratiu entre diferents dispositius.
- Interfície USB: la interfície USB és una interfície de comunicació en sèrie universal que es pot utilitzar per connectar dispositius d’entrada com els teclats i els ratolins, així com dispositius de sortida com ara impressores i dispositius d’emmagatzematge. A través de la interfície USB, el robot pot realitzar operacions interactives i transmissió d’informació amb l’usuari.
En resum, un robot industrial complet consisteix en diverses parts com l'estructura mecànica, el sistema de control, el sensor i la interfície de comunicació. Aquestes parts treballen junts per permetre al robot completar diverses tasques d’alta precisió i d’alta velocitat en entorns de producció industrial complexos. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia i l’expansió contínua de les necessitats d’aplicació, els robots industrials continuaran jugant un paper important en la fabricació moderna.