1. Estructura mecánica
La estructura básica de un robot industrial incluye el cuerpo, el brazo, la muñeca y los dedos. Juntos, estos componentes forman el sistema de movimiento del robot, lo que le permite colocar y mover con precisión en un espacio tridimensional.
- Cuerpo: el cuerpo es la parte principal del robot, generalmente hecho de acero de alta resistencia, utilizado para soportar otros componentes y proporcionar espacio interno para acomodar varios sensores, controladores y otros equipos.
-ARM: El brazo es la parte principal del robot para realizar tareas, generalmente impulsadas por las articulaciones para lograr un movimiento de múltiples grados de libertad. Dependiendo del escenario de aplicación, el brazo se puede diseñar con un eje fijo o un eje retráctil.
- Muñeca: la muñeca es la parte del efector final del robot que contacta a la pieza de trabajo, generalmente compuesta por una serie de articulaciones y enlaces, para lograr funciones flexibles de agarre, colocación y manipulación.
- dedos: los dedos son parte del efector final del robot, generalmente incluyendo varias herramientas y accesorios para completar tareas de manipulación específicas.
2. Sistema de control
El sistema de control de un robot industrial es su parte principal, responsable de recibir información de los sensores, procesar esta información y enviar instrucciones de control para impulsar el movimiento del robot. El sistema de control generalmente incluye los siguientes componentes:
- Controlador: el controlador es el cerebro del robot industrial, responsable de procesar las señales de varios sensores y generar las instrucciones de control correspondientes. Los tipos de controladores comunes incluyen PLC (controlador lógico programable), DC (sistema de control distribuido) e IPC (sistema de control inteligente).
- Conductor: el controlador es la interfaz entre el controlador y el motor, responsable de convertir las instrucciones de control emitidas por el controlador en el movimiento real del motor. Dependiendo de los requisitos de la aplicación, el controlador se puede dividir en el controlador del motor paso a paso, el controlador del motor del servo y el controlador de motor lineal, etc.
- Interfaz de programación: la interfaz de programación es una herramienta para que los usuarios interactúen con el sistema robot, generalmente incluyendo software de computadora, pantalla táctil o panel de operación dedicado. A través de la interfaz de programación, los usuarios pueden establecer los parámetros de movimiento del robot, monitorear su estado operativo y diagnosticar y manejar fallas.
3. Sensores
Los robots industriales deben confiar en varios sensores para obtener información sobre el entorno circundante para realizar tareas como el posicionamiento correcto, la navegación y la evitación de obstáculos. Los tipos de sensores comunes incluyen:
- Sensor visual: el sensor visual se usa para capturar imágenes o datos de video de objetos de destino, como cámaras, lidar, etc. Al analizar estos datos, el robot puede realizar funciones como el reconocimiento de objetos, el posicionamiento y el seguimiento.
- Sensor de fuerza\/par: el sensor de fuerza\/par se usa para medir la fuerza y el torque externos del robot, como el sensor de presión, el sensor de torque, etc. Estos datos son cruciales para el control de movimiento del robot y el monitoreo de la carga.
- Sensor de proximidad\/distancia: el sensor de proximidad\/distancia se usa para medir la distancia entre el robot y los objetos circundantes para garantizar un rango de movimiento seguro. Los sensores comunes de proximidad\/distancia incluyen sensores ultrasónicos, sensores infrarrojos, etc.
- Codador: el codificador es un sensor utilizado para medir el ángulo de rotación y la información de posición, como el codificador fotoeléctrico, el codificador magnético, etc., al procesar estos datos, el robot puede lograr un control de posición preciso y la planificación de trayectoria.
4. Interfaz de comunicación
Para lograr el trabajo colaborativo y el intercambio de información con otros dispositivos, los robots industriales generalmente deben tener ciertas capacidades de comunicación. La interfaz de comunicación puede conectar el robot con otros dispositivos (como otros robots en la línea de producción, equipos de manejo de materiales, etc.) y sistemas de gestión de nivel superior (como ERP, MES, etc.) para lograr funciones como el intercambio de datos y el control remoto. Los tipos de interfaz de comunicación común incluyen:
- Interfaz Ethernet: la interfaz Ethernet es una interfaz de red universal basada en el protocolo IP, que se utiliza ampliamente en el campo de la automatización industrial. A través de la interfaz Ethernet, el robot puede lograr la transmisión de datos de alta velocidad y el monitoreo en tiempo real con otros dispositivos.
- Interfaz PROFIBUS: PROFIBUS es un protocolo internacional de bus de campo estándar ampliamente utilizado en el campo de la automatización industrial. La interfaz PROFIBUS puede realizar un intercambio de datos rápido y confiable y un control colaborativo entre diferentes dispositivos.
- Interfaz USB: la interfaz USB es una interfaz de comunicación serie universal que se puede utilizar para conectar dispositivos de entrada, como teclados y ratones, así como dispositivos de salida, como impresoras y dispositivos de almacenamiento. A través de la interfaz USB, el robot puede realizar operaciones interactivas y transmisión de información con el usuario.
En resumen, un robot industrial completo consta de múltiples partes como estructura mecánica, sistema de control, sensor e interfaz de comunicación. Estas piezas trabajan juntas para permitir que el robot complete varias tareas de alta precisión y alta velocidad en entornos de producción industrial complejos. Con el desarrollo continuo de la tecnología y la expansión continua de las necesidades de aplicación, los robots industriales continuarán desempeñando un papel importante en la fabricación moderna.