Robots industrielssont largement utilisés dans la fabrication industrielle, comme la fabrication automobile, les appareils électriques et l’alimentation. Ils peuvent remplacer le travail de manipulation répétitif de type machine et constituent une sorte de machine qui s’appuie sur sa propre puissance et ses capacités de contrôle pour réaliser diverses fonctions. Il peut accepter des commandes humaines et peut également fonctionner selon des programmes préétablis. Parlons maintenant des composants de base des robots industriels.
1.Corps principal
Le corps principal est la base de la machine et l'actionneur, y compris le haut du bras, l'avant-bras, le poignet et la main, formant un système mécanique à plusieurs degrés de liberté. Certains robots disposent également de mécanismes de marche. Les robots industriels ont 6 degrés de liberté ou plus, et le poignet a généralement 1 à 3 degrés de liberté.
Le système d'entraînement des robots industriels est divisé en trois catégories selon la source d'alimentation : hydraulique, pneumatique et électrique. Selon les besoins, ces trois types de systèmes d'entraînement peuvent également être combinés et composés. Ou bien, il peut être indirectement entraîné par des mécanismes de transmission mécaniques tels que des courroies synchrones, des trains d'engrenages et des engrenages. Le système d'entraînement comporte un dispositif de puissance et un mécanisme de transmission pour amener l'actionneur à produire les actions correspondantes. Ces trois systèmes d'entraînement de base ont leurs propres caractéristiques. Le courant dominant est le système de propulsion électrique.
En raison de l'acceptation généralisée des servomoteurs AC et DC à faible inertie et à couple élevé et de leurs servomoteurs associés (onduleurs AC, modulateurs de largeur d'impulsion DC). Ce type de système ne nécessite pas de conversion d’énergie, est facile à utiliser et sensible au contrôle. La plupart des moteurs doivent être installés avec un mécanisme de transmission de précision derrière eux : un réducteur. Ses dents utilisent le convertisseur de vitesse de l'engrenage pour réduire le nombre de rotations inverses du moteur au nombre souhaité de rotations inverses et obtenir un dispositif de couple plus important, réduisant ainsi la vitesse et augmentant le couple. Lorsque la charge est importante, il n'est pas rentable d'augmenter aveuglément la puissance du servomoteur. Le couple de sortie peut être amélioré par le réducteur dans la plage de vitesse appropriée. Le servomoteur est sujet à la chaleur et aux vibrations basse fréquence lors d'un fonctionnement basse fréquence. Un travail à long terme et répétitif n’est pas propice à garantir son fonctionnement précis et fiable. L'existence d'un moteur réducteur de précision permet au servomoteur de fonctionner à une vitesse appropriée, de renforcer la rigidité du corps de la machine et de produire un couple plus important. Il existe désormais deux réducteurs courants : le réducteur d'harmoniques et le réducteur RV.
Le système de contrôle du robot est le cerveau du robot et le principal facteur qui détermine le fonctionnement et les performances du robot. Le système de contrôle envoie des signaux de commande au système d'entraînement et à l'actionneur en fonction du programme d'entrée et le contrôle. La tâche principale de la technologie de contrôle des robots industriels est de contrôler la gamme d’activités, les postures et les trajectoires ainsi que le temps d’action des robots industriels dans l’espace de travail. Il présente les caractéristiques d'une programmation simple, d'un fonctionnement du menu logiciel, d'une interface d'interaction homme-machine conviviale, d'invites d'opération en ligne et d'une utilisation pratique.
Le système de contrôle est au cœur du robot et les entreprises étrangères sont étroitement fermées aux expériences chinoises. Ces dernières années, avec le développement de la technologie microélectronique, les performances des microprocesseurs sont devenues de plus en plus élevées, tandis que le prix est devenu de moins en moins cher. Il existe désormais sur le marché des microprocesseurs 32 bits coûtant 1 à 2 dollars américains. Les microprocesseurs rentables ont apporté de nouvelles opportunités de développement pour les contrôleurs de robots, permettant de développer des contrôleurs de robots à faible coût et hautes performances. Afin de doter le système de capacités de calcul et de stockage suffisantes, les contrôleurs de robots sont désormais principalement composés de séries ARM, de séries DSP, de séries POWERPC, de séries Intel et d'autres puces.
Étant donné que les fonctions et caractéristiques des puces à usage général existantes ne peuvent pas répondre pleinement aux exigences de certains systèmes robotiques en termes de prix, de fonction, d'intégration et d'interface, le système robotique a besoin de la technologie SoC (System on Chip). L'intégration d'un processeur spécifique avec l'interface requise peut simplifier la conception des circuits périphériques du système, réduire la taille du système et réduire les coûts. Par exemple, Actel intègre le cœur du processeur NEOS ou ARM7 sur ses produits FPGA pour former un système SoC complet. En termes de contrôleurs de technologie robotique, ses recherches sont principalement concentrées aux États-Unis et au Japon, et il existe des produits matures, comme DELTATAU aux États-Unis et TOMORI Co., Ltd. au Japon. Son contrôleur de mouvement est basé sur la technologie DSP et adopte une structure ouverte basée sur PC.
4. Effecteur final
L'effecteur terminal est un composant relié à la dernière articulation du manipulateur. Il est généralement utilisé pour saisir des objets, se connecter à d’autres mécanismes et effectuer les tâches requises. Les fabricants de robots ne conçoivent ni ne vendent généralement d’effecteurs finaux. Dans la plupart des cas, ils ne fournissent qu’une simple pince. Habituellement, l'effecteur final est installé sur la bride des 6 axes du robot pour effectuer des tâches dans un environnement donné, telles que le soudage, la peinture, le collage et le chargement et le déchargement de pièces, tâches qui nécessitent l'exécution de robots.
Heure de publication : 18 juillet 2024
