産業用ロボットのアプリケーションと重要なコンポーネントは何ですか？
それは現代の産業でどのような役割を果たしていますか？
将来、他にどのようなアプリケーションの指示がありますか？
科学技術のウィークリーのこの号では、記者団は関連する産業ロボット企業と科学的普及基盤にインタビューし、科学的原則と産業用ロボットの最先端のアプリケーションをすべての人に紹介しました。
産業用ロボットテクノロジーアプリケーションイノベーションサイエンスの普及基地の責任者であるリン氏とエンジニアのルオ氏は、現在、産業用ロボットは自動車、家具、建築材料、電化製品などの産業で広く使用されており、レーザー、溶接、磨き、散布、噴霧、衝突、衝突、その他の仕事に従事していると語りました。科学の普及ベースでは、視覚アプリケーションモジュール、軌跡アプリケーションモジュール、アプリケーションモジュールのパレタイズ、アセンブリアプリケーションモジュールなど、産業用ロボットの典型的なアプリケーションシナリオを紹介する産業用ロボットアプリケーションワークステーションを見ることができます。
視覚アプリケーションモジュール
複雑なシーンでの手とターゲット認識の配置
人間が主に外部環境を知覚するために目に依存する方法と同様に、ビジョンはロボットの認識と意思決定のサポートも提供し、それによって産業用ロボットがさまざまなタスクを完了するのを支援します。
ビジョンシステムは、最初にロボットの作業環境の視覚データを収集し、次にビジョンシステム、特にロボットのマニピュレーターとベースのビジョンシステムの3D座標キャリブレーションを実行して、ロボットがタスクの完了を支援します。現在、AIアルゴリズムの継続的な反復とアップグレードにより、ビジョンはロボットが異常検出、ターゲット認識、色認識、幾何学的特徴認識などの機能を達成するのに役立ちます。
最近では、ビジョンは産業用ロボットが複数のタスクを達成するのに役立ちます。ワークピースの表面の傷、亀裂、へこみなどの欠陥の検出、および成分の寸法と変形の測定に使用されます。たとえば、ワークの認識と並べ替えに使用され、ロボットがさまざまなタイプのターゲットを認識し、タスクの割り当てとパス計画の複雑なシーンの複数のターゲットを同時に認識します。視覚システムを介してターゲットオブジェクトの3次元空間座標とポーズを決定し、ロボットをガイドして、高精度アセンブリ操作を実行します。
軌道アプリケーションモジュール
モーションパターンを制御するためのパスを正確に計画します
仕事を本当に助けるために、産業用ロボットは、一対の「鋭い目」だけでなく、正確に動作できる「手足」も必要です。
産業用ロボット軌道アプリケーションモジュールは、ロボットモーションパスの計画と制御を実装するための重要なコンポーネントであり、産業自動化生産において重要な役割を果たしています。産業用ロボット軌道プログラミングと、ロボットボディ内の精密還元剤やサーボモーターなどの主要なコンポーネントに依存することにより、ロボットは、直線、曲線、アークなどのさまざまな形態を含む、開始点からエンドポイントへのロボットアームのモーションパスを決定できます。さらに、速度と加速制御を実行し、パス上のロボットの速度と加速度の変化を計画し、動きの滑らかさと安定性を確保することもできます。
Luo氏は、産業用ロボット軌道アプリケーションモジュールには多くの重要なアプリケーションシナリオがあり、典型的なアプリケーションは自動車工場でのロボット接着剤コーティングです。産業用ロボットのロボットアームと軌道プログラミングに依存することにより、ロボットは車の窓ガラスの接着剤アプリケーションを標準化し、接着剤の幅と高さの軌跡の均一性を実現し、それにより、車の窓ガラスの設置の降伏率を大幅に改善できます。溶接やスプレーなどのロボット操作では、軌道アプリケーションも重要な役割を果たします。 「自動車業界だけでなく、日常生活で見ているテレビなど、多くのホームアプライアンスフィールドでも、画面の端を接着してインストールするためにロボットを使用する必要があります。
スタッキングアプリケーションモジュール
キャプチャ、スタック、スタックを簡単に、人材を解放します
正確な材料の取り扱いは、産業ロボットの主要な「仕事」であり、パレタイズとも呼ばれます。スタッキングとは、パレット、パレット、および業界のその他のキャリアにアイテムをきちんと積み重ねるプロセスを指します。現在、産業用ロボットのパレタイズは、物流、化学物質、食品、飲料産業で広く使用されています。
通常、パレット化ロボットは、精度が高く、負荷容量が高く、柔軟性が高く、さまざまな形状と重量の材料に適応できます。これらのロボットは、コンピュータープログラミングとセンサーテクノロジーを通じて自動操作を実現し、材料を正確に把握し、指定された位置に配置します。このタイプのロボットには、グリッパー、真空吸引カップなどの強力なエンドエフェクターを装備し、材料を把握して配置する必要があります。エンドエフェクターを交換したり、プログラムを調整したりすることで、パレット化ロボットは、さまざまな形状と重量の材料に適応できます。
通常、材料が搬送システムを介してロボットの把握位置に到達した後、ロボットはビジョンまたは他のセンサーを通じて材料の位置情報を取得できます。その後、ロボットはエンドエフェクターを使用して材料をつかみ、パレットに置きます。一部のパレットは、パレタイズプロセス中に自動的に持ち上げて低下して、さまざまな高さのパレタットニーズを満たすこともできます。パレタイズが完了した後、パレットは次のプロセスに輸送されます。
実際の工場シナリオでは、産業用ロボットのパレタイズは、AGV（自動誘導車両）と協力して材料の取り扱いを完了し、それによって工場の無人操作を促進することができます。ロボットパレタイズ化のアプリケーションシナリオには、物流倉庫の改善、倉庫管理の効率の向上が含まれます。労働者の健康を保護するための危険な環境に積み重ねる。また、パッケージングボックス、ボトル入りアイテムなどにパレット化するために、食品および飲料業界でも使用できます。スキンケア製品を例にとると、パレタイズロボットは生産ライン上の製品の積み込みを支援できます。完成品が生産ラインにパッケージ化された後、複数の材料を整理してコンベアベルトから取り除いてから、次の材料のバッチが到着して再び実行されるのを待ちます。パレタイズが指定された数量に達すると、この作業を完了することができます」とルオ氏は説明しました。
アセンブリアプリケーションモジュール
飛行機から携帯電話までの部品の高精度アセンブリ
今日、ヒューマノイドロボットは市場に参入し始めて「台無し」しています。実際、アセンブリは常に産業用ロボットの伝統的な「主要なビジネス」の1つです。
産業用ロボットアセンブリは、主に、さまざまな製造業のコンポーネントの高精度と高効率の自動化されたアセンブリを実現するために使用されます。生産効率の改善、人件費の削減、製品の品質の向上において重要な役割を果たしており、現代の製造業の不可欠な部分です。
アセンブリモジュールには、多くの場合、アセンブリテーブル、位置決めメカニズム、クランプメカニズム、材料ブロッキングメカニズムなどが含まれます。これらのコンポーネントは、アセンブリプロセス中に材料が正確に配置され、固定されていることを保証できます。一部の複雑なアセンブリタスクでは、複数の産業用ロボットが協力して、大きなコンポーネントのアセンブリを完成させる必要があります。産業用ロボットアセンブリは通常、自動化制御を実現するためにPLC（プログラム可能なロジックコントローラー）と組み合わせて使用されます。
産業用ロボットのアセンブリモジュールは、大小を占めることができ、自動車製造や航空宇宙などの大規模な製品の生産に使用できます。小さなものは、携帯電話などの電子製品の生産と製造に使用できます。ロボットのロボットアームは、要件に応じて異なる端で構成することができ、それにより異なるアセンブリ関数を達成できます。
Luo氏は、「アセンブリプロセスでは、複数のモジュールで複数の産業用ロボットが連携する必要があることがよくあります。たとえば、携帯電話の画面をインストールするとき、初期段階では、産業用ロボットは清掃と検査のための材料を保持する必要があります。
Luo氏は記者団に、ロボットはもはや携帯電話や自動車などの技術的価値が高い標準化された工場に排他的ではないと語った。彼と彼の同僚はかつて、外国貿易モップ工場が生産効率を改善するのを助けました。 「工場にMOPを設置するとき、材料テープからベルクロを手動で除去し、MOPの端まで手動接着を必要とすることが必要でした。以前は手動で行われましたが、今ではメーカーがこのステップで自動化を達成するのを助けました。
統合されたジョイントモジュールを開発します
コア機能コンポーネントのローカリゼーションを実現します
担当者はレポーターに紹介され、今年3月に、同社は「ワールドクラスの精度と寿命の高調波還元剤」や「高精度エンコーダ」などの一連のコア機能コンポーネントを含む「統合ジョイントモジュール」を成功裏に開発し、独立した技術革新を通じて「高精度エンコーダ」を開発し、外国の技術の独占を壊し、ロボットのコアのために、ロボットのコアのためのコアのような地域のコンポーテンのコンポーテンのコンポーテンのような地位を獲得することを達成しました。複数のフィールドのロボット。
会社の紹介：統合されたジョイントモジュールは、モーター（駆動デバイス）、還元剤（伝送デバイス）、エンコーダ（センシングデバイス）、サーボドライブ、および制御ソフトウェア（制御デバイス）などのさまざまなコンポーネントを統合し、3つのコア機能の統合、出力、精密伝送、インテリジェントコントロール。
その技術的アーキテクチャは、3つの層、すなわち電力層に分割されます。独立して開発された高調波減速機と高精度サーボシステムを通じて、トルク増幅と動的応答が達成されます。センシングレイヤー：6軸力センサーとデュアル絶対エンコーダーを統合し、トルク、位置、態度データに関するリアルタイムフィードバックを提供します。制御層：Infranorグループのモーション制御技術に基づいて、多軸のコラボレーションとエッジコンピューティングが実現します。 3層アーキテクチャの共同の取り組みは、「認識決定実行」クローズドループを構築して、ロボットが複雑なアクションを正確に完了するのを支援することができます。
ロボットの統合されたジョイントモジュールは、ロボットの「コアハブ」と見なすことができ、ロボットのハードウェアコストとモーションパフォーマンスで重要な役割を果たします。ロボットのジョイントに巧妙に設置されており、モーターの回転運動を駆動リンケージメカニズムの動きに変換でき、ロボットのアジャイル動作のための連続的で安定した出力を提供します。
産業用ロボットは、移民労働者にとって最大の選択肢です
代替の危険な作業：ほこりの下の蛇口を粉砕します
人件費を可能な限り最小限に抑えることに加えて、産業用ロボットは、人間が危険な労働環境から逃れるのにも役立ちます。
Luo氏は記者団に、最近では、蛇口などの金属部品の研磨は基本的に産業用ロボットに依存していると語った。 「過去には、蛇口の研磨は多くの粉塵を生成し、人体に大きな害を引き起こすでしょう。現在、迅速で標準化された研磨のために手動労働の代わりにロボットを使用すると、1000分の1未満の精度偏差があります。
繰り返し労働の責任：ATMの安定性を繰り返し検証します
ルオ氏は、産業用ロボットのもう1つの重要な重要性は、人間が退屈で反復的な労働から解放されるのを助けることだと考えています。
興味深い例は、ATMマシンメーカーと協力してロボットを使用してATMマシンの疲労試験結果を改善したことです。 「Luo Zijianは記者団に、ATMマシンの安定性を検証するために、過去には、カード、入力ボタンを継続的に挿入し、工場を離れる前にお金を節約して撤回する一連の検証操作を実行するために手動労働が必要だったと語った。同僚は、ロボットアームを介してカードの挿入、撤回、堆積、プラグの解除などの人間の行動をシミュレートする産業用ロボット向けのプログラムを設計し、最終的にロボットが人間の品質検査官の作業を完了できるようにしました。
理解の最前線にいる科学者
ヒューマノイドロボットと産業ロボット
完璧なマッチ
Institute of Intelligent ManufacturingのRobotics TechnologyチームのWu博士は、今日の産業用アプリケーションシナリオでは、産業用ロボットができず、手動でのみ完了することができないいくつかのタスクがまだあると記者団に語った。たとえば、柔軟なオブジェクトまたはオブジェクトが家庭用家電製品の最終的なアセンブリなどの変形を起こしやすいシナリオでは、高レベルの器用さ、視覚的知覚精度、アルゴリズムモデルの適応性を必要とし、単一モードでモデル化することはできないため、産業用ロボットはあまり一般的ではありません。
これらのシナリオでは、産業用ロボットは、将来の新しいテクノロジーと大規模なモデルを通じて、認識、計画、制御、および実行をよりよく統合する必要があります。このようにして、ロボットが変形を起こしやすいソフトオブジェクトで動作すると、オブジェクトの観測された変形に基づいて対応するアクションを生成し、従来のロボットテクノロジーが使用できないアクションを解決できます。
一部の工場では、ヒューマノイドロボットがすでに工場に産業ロボットと一緒に動作するように工場に入っています。これらの2種類のロボットはどのように調和のとれた「同僚」になることができますか？ Wu Hongmin氏は、「ヒューマノイドロボットを製造する当初の意図は、人間のようなより複雑なタスクを実行できるようにすることです。ヒューマノイドロボットが単一の固定タスクを実行するために使用される場合、単一のアームまたはデュアルアーム産業用ロボットを使用することもできます。
ウー博士は、ほとんどの産業用ロボットは工場の特定の部分に固定されており、独自のプロセスの1つのみを担当し、ヒューマノイドロボットが工場に入って工業用ロボットを補完するために働くと述べました。将来、産業用ロボットは、高精度と再現性を必要とするプロセスを引き続き実行します。ヒューマノイドロボットは、主に、シーンの大幅な変化のために柔軟な生産を必要とする生産ラインを扱います。
ロボットジョイント
外国の独占を破る
産業用ロボットのさまざまなモジュールアプリケーションを実現するために、重要なのは、ロボットの主要コンポーネントのレベルを継続的に改善することです。産業用ロボットの最も重要なコアコンポーネントは、サーボモーター、精密還元剤などです。ロボットの各ジョイントには、ロボットが各アクションのスムーズで安定した動作を達成できるように、サーボモーターと精密な還元剤があります。
サーボモーター：
コア関数の1つは、高精度の位置制御を達成することです。エンコーダやロータリートランスなどのフィードバックデバイスを介して、モーターはリアルタイムでその位置を監視し、制御システムにデータフィードバックを提供できます。制御システムは、ターゲット位置と実際の位置との間の偏差に基づいてモーターの動きを調整し、それにより正確な位置制御を実現します。
精密還元剤：
ロボットの複雑なモーション制御を実現し、ロボットをサポートして、多軸リンケージや軌跡追跡などのタスクを完了することができます。各ジョイントの動きを正確に制御することにより、ロボットは溶接、スプレー、アセンブリなどの複雑なアクションを実現できます。
担当者は、高調波減速機、エンコーダ、6軸力センサーなどの会社のコアコンポーネントが1 0 0％独立した研究開発を達成したことを記者に紹介しました。輸入ソリューションと比較して、コストは50％減少し、中国のロボットジョイントモジュールはコアテクノロジーで独立して制御可能になり、国際的な巨人と競争するためのコア強度を所有しています。同時に、統合されたジョイントモジュールは、3.5倍の過負荷容量、スムーズな動作、小さな電流変動、より正確で安全な力制御を備えた高性能フレームレストルクモーターを使用します。高精度のデュアル絶対エンコーダーを装備した出力精度は高く、繰り返しのポジショニング精度は0.003度と高く、ロボット性能のためのハイエンド製造の厳しい要件を満たしています。このモジュールは、中央配線の要件を満たすだけでなく、コンパクトをよりコンパクトにし、ボリュームをより小さくし、ロボットジョイントモジュールの重量を効果的に削減し、ロボットの負荷を負担し、より多様な作業シナリオとタスク要件に適応できるようにするため、ジョイント構造をよりコンパクトにし、ボリュームを効果的に削減する大きな中空設計を採用します。このモジュールは、高精度、長期的、高い剛性、低ノイズの高調波減速機も使用し、高精度センサーを装備してモジュールの加熱状況をリアルタイムで監視し、長期的な安定した動作を確保します。