Bahasa Indonesia
Dibuat pada 09.11
Teknologi kunci dan aplikasi robot industri
1. Teknologi Kunci dalam Desain Badan Robot
(1) Desain Struktur Transmisi
Kembangkan skema desain keseluruhan, tentukan konfigurasi struktural robot, dan lakukan desain awal struktur transmisi, desain struktur komponen, dan pemodelan 3D. Perancang dituntut memiliki pengetahuan mendalam tentang konfigurasi struktural robot yang umum, prinsip dan mekanisme transmisi standar, serta jenis dan karakteristik reducer. Kemampuan desain struktural yang kuat dan pengalaman praktis sangat diperlukan.
(2) Pemilihan Reducer
Insinyur harus memiliki pemahaman menyeluruh tentang jenis reducer dan parameter kinerja, serta mampu memilih, menghitung, dan memverifikasi reducer yang sesuai. Pengujian dan validasi reducer juga diperlukan, mencakup parameter kunci termasuk kebisingan, getaran, torsi keluaran, kekakuan torsional, backlash, akurasi posisi berulang, dan akurasi posisi absolut.
Getaran dari reducer secara langsung menyebabkan jitter pada end-effector dan mengurangi akurasi lintasan robot. Di antara banyak penyebab getaran reducer, resonansi adalah salah satu masalah yang paling umum. Produsen robot harus menguasai metode yang terbukti untuk menekan atau menghindari resonansi.
(3) Pemilihan Motor
Insinyur harus memiliki pemahaman komprehensif tentang karakteristik operasi motor dan mampu menghitung serta memverifikasi torsi motor, daya, dan kesesuaian inersia.
(4) Analisis Simulasi
Lakukan analisis simulasi statis dan dinamis untuk memverifikasi pemilihan motor dan reducer, memeriksa kekuatan dan kekakuan komponen bodi, mengurangi berat keseluruhan, meningkatkan efisiensi operasional, dan menurunkan biaya manufaktur. Analisis modal pada model 3D dan perhitungan frekuensi natural sangat penting untuk mengidentifikasi dan menekan resonansi.
(5) Desain Keandalan
- Desain struktural mengikuti prinsip desain paling sederhana yang layak;
- Coran bodi menggunakan besi tuang nodular karena sifat mekanik komprehensifnya yang sangat baik; coran aluminium menggunakan paduan cor dengan fluiditas tinggi yang diproduksi melalui pengecoran cetakan permanen;
- Instruksi proses perakitan yang terperinci disediakan, dan pengujian tingkat komponen serta sumbu tunggal dilakukan selama perakitan;
- Setelah perakitan penuh, pengujian kinerja mesin lengkap dan pengujian ketahanan dilakukan;
- Peringkat perlindungan seluruh mesin dioptimalkan, dan kemampuan anti-interferensi kabinet listrik ditingkatkan untuk memastikan operasi yang andal di berbagai lingkungan kerja.
2. Teknologi Kunci dalam Sistem Motor & Servo
(1) Desain Motor
① Desain Ringan
Untuk aplikasi robotik, ukuran dan berat motor merupakan parameter yang sangat sensitif. Teknologi kunci adalah meningkatkan efisiensi motor servo dan mengurangi ukuran serta berat melalui penelitian material magnetik berperforma tinggi, desain optimasi terintegrasi, serta teknik pemrosesan dan perakitan yang canggih.
② Kemampuan Kecepatan Tinggi
Ketika rasio reduksi tidak dapat disesuaikan secara signifikan, kecepatan maksimum motor secara langsung menentukan kecepatan end-effector dan waktu siklus kerja robot. Selain itu, rasio kecepatan yang tidak memadai berdampak negatif terhadap pencocokan inersia. Oleh karena itu, meningkatkan kecepatan maksimum motor merupakan teknologi kritis untuk motor robot.
③ Desain Penggerak Langsung & Poros Berongga
Seiring dengan semakin matangnya dan adopsi robot kolaboratif, permintaan akan struktur robot yang ringan dan kompak terus meningkat. Pengembangan motor robot khusus — seperti motor penggerak langsung torsi tinggi dan motor poros berongga tipe cakram — merupakan tren utama di masa depan.
(2) Teknologi Penggerak Servo
① Respons Cepat & Pemosisian Presisi
Waktu respons servo secara langsung memengaruhi kinerja start-stop cepat robot, yang pada gilirannya menentukan efisiensi kerja dan waktu siklus secara keseluruhan.
② Deteksi Tabrakan Elastis Tanpa Sensor
Keamanan adalah indikator kinerja yang kritis bagi robot. Menambahkan sensor gaya atau torsi meningkatkan kompleksitas struktural dan biaya. Teknologi tabrakan elastis tanpa sensor, berdasarkan hubungan kopling arus antara encoder dan motor, dapat meningkatkan keamanan robot tanpa memodifikasi struktur bodi atau menambah biaya.
③ Penggerak & Kontrol Terintegrasi
Teknologi integrasi penggerak multi-sumbu — yang dilengkapi CPU multi-inti dan arsitektur kontrol penggerak gabungan — meningkatkan kinerja sistem sekaligus mengurangi volume dan biaya penggerak.
④ Penekanan Chatter Adaptif Daring
Struktur kantilever robot industri rentan mengalami chatter selama gerakan terkoordinasi multi-sumbu, operasi beban berat, dan siklus start-stop yang cepat. Kekakuan bodi robot harus disesuaikan dengan parameter kekakuan servo motor — kekakuan yang berlebihan menyebabkan getaran, sedangkan kekakuan yang tidak memadai mengakibatkan respons start-stop yang lambat. Karena kekakuan robot bervariasi pada posisi, postur, dan beban perkakas yang berbeda, nilai kekakuan servo yang telah ditetapkan sebelumnya tidak dapat memenuhi semua kondisi kerja.
Teknologi penekanan chatter adaptif daring menyediakan strategi kontrol cerdas yang tidak memerlukan penyetelan parameter manual, menyeimbangkan pencocokan kekakuan dan penekanan chatter untuk secara efektif mengurangi getaran end-effector dan meningkatkan akurasi posisi.
3. Teknologi Kontrol Utama
(1) Pemecahan Gerak & Perencanaan Trajektori
Algoritma pemecahan gerak dan perencanaan jalur optimal yang canggih secara signifikan meningkatkan akurasi gerak dan efisiensi kerja robot.
(2) Kompensasi Dinamis
Robot industri serbaguna memiliki struktur kantilever serial dengan kekakuan yang relatif rendah, pola gerakan yang kompleks, dan cenderung mengalami deformasi serta getaran selama pengoperasian. Meningkatkan kinerja dinamis dan akurasi gerakan memerlukan sistem kontrol untuk membangun model dinamis guna kompensasi waktu nyata, termasuk:
- Kompensasi gravitasi
- Kompensasi inersia
- Kompensasi gesekan
- Kompensasi kopling
(3) Kompensasi Kalibrasi
Karena toleransi pemesinan dan kesalahan perakitan, robot sebenarnya pasti menyimpang dari model matematika teoretis, sehingga mengurangi akurasi TCP dan akurasi lintasan. Hal ini sangat kritis dalam aplikasi seperti pengelasan dan pemrograman offline. Solusinya melibatkan pendeteksian dan kalibrasi parameter model robot untuk memulihkan presisi.
(4) Paket Proses Komprehensif
Sistem kontrol harus selaras erat dengan aplikasi teknik di dunia nyata. Selain peningkatan sistem berkelanjutan dan perluasan fitur, penting untuk mengembangkan dan menyempurnakan paket proses khusus aplikasi berdasarkan kebutuhan industri. Pendekatan ini membantu mengakumulasi keahlian proses industri, membuat operasi lebih nyaman bagi pelanggan, lebih sederhana untuk dijalankan, dan lebih efisien dalam produksi.
4. Skenario Aplikasi Utama
(1) Palletizing
Di pabrik-pabrik di berbagai industri, robot paletisasi yang sangat otomatis digunakan secara luas. Paletisasi manual sangat membutuhkan tenaga kerja dan menuntut fisik — pekerja menghadapi beban fisik yang signifikan sementara efisiensi yang dicapai relatif rendah. Berdasarkan karakteristik objek yang diangkut dan titik klasifikasi yang ditentukan, robot paletisasi dapat melakukan penanganan yang efisien dan terkategorisasi sambil mempertahankan bentuk dan integritas produk. Hal ini memungkinkan peralatan pengemasan menyelesaikan tugas penumpukan pada kecepatan ratusan unit per jam, memainkan peran penting dalam pembongkaran jalur produksi dan operasi penanganan kontainer.
(2) Pengelasan
Robot las terutama melakukan tugas pengelasan otomatis. Berbagai industri memiliki kebutuhan pengelasan yang berbeda-beda, sehingga mengembangkan robot las khusus termasuk robot las titik, robot las busur, dan robot las laser. Industri manufaktur otomotif adalah pengguna robot las terbesar dan paling luas, di mana mesin-mesin ini menawarkan keunggulan yang tak tertandingi dalam tingkat kesulitan pengelasan, volume pengelasan, dan konsistensi kualitas pengelasan.
(3) Perakitan
Dalam produksi industri, perakitan komponen adalah pekerjaan besar yang secara tradisional membutuhkan banyak tenaga kerja. Perakitan manual secara bertahap telah digantikan oleh robot industri karena tingkat kesalahannya yang tinggi dan efisiensinya yang rendah. Pengembangan robot perakitan mengintegrasikan berbagai teknologi, termasuk teknologi komunikasi, kontrol otomatis, prinsip optik, dan mikroelektronika. Insinyur memprogram robot sesuai dengan proses perakitan yang spesifik dan menerapkannya pada tugas perakitan yang ditentukan. Ciri-ciri utama robot perakitan adalah akurasi pemasangan yang tinggi, fleksibilitas yang luar biasa, dan masa pakai yang panjang. Mengingat kompleksitas dan presisi yang dibutuhkan dalam pekerjaan perakitan, robot-robot ini sangat cocok untuk perakitan komponen elektronik dan pemasangan suku cadang otomotif yang presisi.
(4) Inspeksi & Deteksi
Robot yang dilengkapi dengan kemampuan penginderaan multi-dimensi dapat menggantikan pekerja manusia dalam peran khusus dan berbahaya. Aplikasinya meliputi:
- Inspeksi area berisiko tinggi — zona terkontaminasi nuklir, lingkungan beracun, dan area berbahaya yang tidak diketahui;
- Deteksi lokasi yang tidak dapat diakses — inspeksi internal anatomi pasien dalam pengaturan medis, deteksi cacat industri, dan operasi pencarian dan penyelamatan di lokasi bencana seperti zona gempa bumi.
Kontak
Tinggalkan informasi Anda dan kami akan menghubungi Anda.
WhatsApp
Email
Contact