Robotarmen behoren tot de meest geavanceerde uitvindingen van de afgelopen eeuw. Automatisering heeft de manier veranderd waarop productie wordt uitgevoerd, en in de kern van deze revolutie doen robotarmen het meeste.
Er zijn verschillende soorten robotarmen, elk ontworpen voor een specifiek soort werk. We gaan onderzoeken hoe de conventionele robotarmen werken, het mechanisme erachter en hoe verschillende onderdelen samen één complete structuur vormen.
Delen van een robotarm
Bron: Pinterest
Het zijn er minstens zes componenten van industriële robots die naast elkaar werken om beweging teweeg te brengen die nodig is om het werk te kunnen doen. Deze zes onderdelen zijn onafhankelijk van elkaar gebouwd, maar worden bestuurd door één enkel programma. Ze omvatten het volgende.
Controllers: Dit zijn de hersenen van de robotarm. Het is de processor die het programma bevat dat de hele robot bestuurt. Het programma wordt door een technicus gemaakt en in de controller ingevoerd, en afhankelijk van hoe geavanceerd het ook is, kunnen sommige processors, zoals die op een EVST-arm zijn autonoom. Als ze eenmaal geprogrammeerd zijn, doen ze de rest van het werk zelf. Controllers kunnen complex zijn, zoals die in de zware industrie, of ze kunnen eenvoudig zijn, zoals die in joysticks.
Arms: Dit zijn de belangrijkste delen van de robotarm en nemen de grootste ruimte in beslag. Een robotarm bestaat uit drie delen: een pols, een elleboog en een schouder. Deze zijn allemaal ontworpen als gewrichten om de arm enige flexibiliteit te geven om vrij in elke richting te kunnen bewegen. Het kan vooruit, achteruit, omhoog en omlaag gaan en het kan zelfs draaien en draaien. Elk van de drie onderdelen werkt samen om ervoor te zorgen dat de machine de taken kan uitvoeren waarvoor deze is ontworpen.
Eindeffector: Dit is het deel dat op vingers lijkt, en in de meeste gevallen heeft het de vorm van twee klauwen. Het is het deel van de robotarm dat het eigenlijke werk uitvoert door te grijpen, trekken, tillen en laten vallen. Ze openen en sluiten op commando en kunnen soms erg sterk genoeg zijn om zeer zware lasten te tillen die groter zijn dan de hele arm zelf. Eindeffectors hebben een hoge mate van flexibiliteit en kunnen in elke richting bewegen en tegelijkertijd ronddraaien.
drives: Dit zijn de motoren die voor beweging zorgen voor elk onderdeel van de robotarm. Ze bevinden zich tussen de gewrichten en bewegen onafhankelijk van elkaar met verschillende snelheden om de arm in elke richting te stuwen zoals voorgeschreven door de controller. Ze vertrouwen op riemen om onderdelen zo snel of zo langzaam als nodig te verplaatsen.
Sensoren: Dit zijn geavanceerde onderdelen van de robotarm die verantwoordelijk zijn voor het bepalen van de ruimte rondom de robot. Robotische sensoren kunnen detecteren of er een obstakel in de buurt is en de informatie die ze terugsturen naar de controller zorgt ervoor dat de robotarm botsingen kan voorkomen. Dit is hoe snel robotarmen naast elkaar en mensen in de nabijheid kunnen werken zonder dat er ongelukken gebeuren.
Servomechanica en hun voordelen
Bron: Pinterest
Servomechanica verwijst naar het proces waarbij een robotarm gebruik maakt van alle verschillende onderdelen om een taak uit te voeren. Elke robotarm wordt anders ontkend, maar ze brengen allemaal een aantal ongeëvenaarde voordelen met zich mee, waaronder de volgende.
Hoge koppeldichtheid: De beweging die nodig is om een robotarm snel en superreactief te maken, moet worden ondersteund door geavanceerde servomotoren die snel zijn. Er bestaat zoiets als koppel, dat eenvoudigweg de plotselinge uitbarsting van energie is om snelle bewegingen te bewerkstelligen. Deze is zeer hoog bij robotarmen, en dit is de oorzaak van de grote efficiëntie van deze machines bij de productie.
Flexibiliteit: Alle onderdelen van een robotarm kunnen onafhankelijk van elkaar in alle richtingen bewegen, waardoor ze een betrouwbare kracht vormen in de productieruimte. De meest geavanceerde hebben tot 6 vrijheidsgraden en kunnen 360 graden draaien zonder iets te breken. Deze vrijheid maakt ze snel en veelzijdig genoeg om voor meerdere taken te worden gebruikt.
Hoge precisiecontrole: Het combineren van snelheid en controle is voor elke machine erg moeilijk, maar dit is precies wat robotarmen in de loop der jaren van ontwikkeling hebben geperfectioneerd. Robotarmen worden bestuurd door geavanceerde programmering die de snelheid verhoogt zonder de precisie te schaden. Dit is hoe ze ingewikkelde taken met verblindende snelheden kunnen uitvoeren zonder iets verkeerd te doen. De foutenmarges zijn vrijwel onbestaande.
programmeerbare: Robotarmen zijn programmeerbaar, nog een voordeel dat ze zeer waardevol maakt. Het zijn geen vaste machines die volgens een vast patroon kunnen werken. Afhankelijk van de productiebehoeften kunnen er op elk moment wijzigingen worden aangebracht. Een pick-and-load-robotarm kan met een simpele omschakeling van het programma worden omgebouwd tot een lasrobot, en hij zal het tempo opvoeren alsof hij dat al jaren doet.
Duurzaam: Robotarmen zijn gebouwd om lang mee te gaan, en met het juiste onderhoud kunnen ze u jarenlang van dienst zijn, waardoor u de kosten bespaart van het inhuren van mensen die niet eens aan één robotarm kunnen tippen. Elk onderdeel van een robotarm is gebouwd met de juiste materialen die schade minimaliseren, rekening houdend met het aantal bewegende delen. De gegarandeerde levensduur van een gemiddelde robotarm is 35,000 uur onafgebroken werken. Dat is meer dan genoeg tijd om tien keer zoveel winst te maken voordat de robotarm wordt vervangen.
Veiligheid: In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, zijn industriële robotarmen de veiligste machines die u in uw fabriek kunt hebben. Dankzij geavanceerde technologie zoals sensoren kunnen ze in een fractie van een seconde nauwkeurige beslissingen nemen op basis van de heersende omstandigheden om elke vorm van botsing te voorkomen. Dit is de reden waarom het aantal ongevallen in de productiewereld aanzienlijk is gedaald sinds automatisering de standaard werd.
Conclusie
Het mechanisme achter de werking van een robotarm wordt naarmate de tijd verstrijkt ingewikkelder naarmate er betere technologieën opduiken. We zijn niet ver verwijderd van een toekomst waarin automatisering volledig geïntegreerd zal worden in elk aspect van de productie, tot het punt waarop robots alles autonoom zullen besturen. Als u uw eigen robotarm wilt hebben, maar niet weet welke robotmerken gaan voor, bekijk onze website en krijg een paar tips om u te helpen bij uw zoektocht.