Os robôs industriais são manipuladores multiarticulares ou dispositivos de máquinas com vários graus de liberdade amplamente utilizados no campo industrial. Eles têm certa automação e podem realizar várias funções industriais de processamento e fabricação, contando com suas próprias fontes de energia e recursos de controle.
Sob o pano de fundo da nova rodada da revolução industrial, a indústria de robôs está se movendo gradualmente em direção à era da IA, que deve se tornar uma variável importante para a explosão em grande escala da tecnologia de inteligência artificial.
Dividido por função:
Dividido por estrutura mecânica:
Os robôs industriais geralmente são compostos por seis subsistemas: sistema de controle, sistema de acionamento, sistema de execução, sistema de percepção, sistema de tomada de decisão e parte de software e sistema de interação homem-robô-ambiente.
▍ Cadeia da indústria de robôs industriais
O upstream de robôs industriais e conjuntos completos de equipamentos inclui os campos de controladores, servossistemas, redutores e outros componentes; o midstream é a indústria de fabricação de máquinas completa; Soldagem, usinagem, montagem, manuseio, classificação, pulverização e outros campos de produção.
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Do ponto de vista da cadeia industrial, o upstream dos robôs industriais é o principal fabricante de componentes. O custo dos componentes principais representa 70% do custo total dos robôs industriais. Os fornecedores de componentes essenciais têm o maior poder de negociação em toda a cadeia industrial.
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O controlador, sistema servo (incluindo servo drive e servo motor), redutor e outros três componentes principais respondem por cerca de 70 por cento do custo total do robô. Entre eles, o redutor representa cerca de 36 por cento do custo total da máquina, o servo representa cerca de 24 por cento e o controlador representa cerca de 12 por cento, enquanto o corpo e outras partes representam 15 por cento e 13 por cento do total da máquina. custo respectivamente.
redutor
O redutor é o componente central com maior valor dos robôs industriais. É um componente de transmissão composto por várias engrenagens. A engrenagem é usada para alterar a velocidade do motor, torque e capacidade de carga, e também pode alcançar um controle preciso.
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Em comparação com os redutores de uso geral, os redutores para robôs devem ter as características de corrente de transmissão curta, tamanho pequeno, alta potência, peso leve e fácil controle.
O redutor é dividido principalmente em redutor harmônico e redutor RV. O redutor harmônico é um tipo de redutor de engrenagem. O redutor RV é composto por um estágio dianteiro de um redutor planetário e um estágio traseiro de um redutor cata-vento cicloidal.
sistema de servidor
O sistema servo refere-se a um sistema que usa posição, velocidade e torque como quantidades de controle e pode rastrear dinamicamente as mudanças de destino para obter controle automático. Consiste em três partes: servo drive, servo motor e dispositivo de feedback (encoder). É a principal potência dos robôs industriais. fonte.
O servo drive realiza principalmente o controle da unidade de posição, velocidade e torque na forma de comunicação de barramento; o codificador adota principalmente um codificador de valor absoluto de várias voltas; o servo motor refere-se ao motor que controla a operação dos componentes mecânicos no sistema servo, que pode controlar a velocidade, a precisão da posição é muito precisa e o sinal de tensão também pode ser convertido em torque e velocidade para acionar o objeto de controle.
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controlador
O controlador controla principalmente a posição do movimento, postura e trajetória do robô no espaço de trabalho, a sequência de operação e o tempo da ação, etc. Como um dos três componentes principais dos robôs industriais, é o cérebro dos robôs industriais e desempenha um papel decisivo no desempenho dos robôs.
Corpo de robô industrial
O corpo do robô, ou seja, a base e o atuador, incluindo o braço, pulso, etc., de acordo com a estrutura, o corpo pode ser dividido em coordenadas retangulares, coordenadas esféricas, coordenadas cilíndricas, coordenadas de juntas e outros tipos.
Do ponto de vista do padrão de competição do mercado de carrocerias de robôs industriais, as "quatro principais famílias" FANUC (Fanuc), ABB, KUKA (Kuka) e YASKAWA (Yaskawa) herdaram as vantagens técnicas das máquinas-ferramenta originais, sistemas servo , e equipamentos de soldagem, e estão no campo da robótica. Ocupando o primeiro lugar, mais a Epson, a quota de mercado global ultrapassa os 50 por cento, e a quota de mercado nacional ultrapassa os 40 por cento.
▍Quatro famílias de robôs industriais
FANUC
Fundada em 1956, a FANUC é uma empresa japonesa especializada na pesquisa de sistemas CNC e o maior fabricante profissional de sistemas CNC do mundo. Em 1974, o primeiro robô da FANUC foi lançado; em 2008, a capacidade instalada dos robôs da FANUC ultrapassou as 200,000 unidades, ficando em primeiro lugar a nível mundial; em 2011, os robôs globais da FANUC ultrapassaram 250,000 unidades, ocupando o primeiro lugar em participação de mercado. Hoje, a FANUC formou um modelo de negócios para o desenvolvimento coordenado dos três principais negócios de automação industrial, máquinas-ferramentas e robôs. A força da FANUC reside em aplicações de carga leve e alta precisão.
ABB
Fundada na Suíça em 1988, a ABB entrou na China em 1994 e fundou a ABB China Co., Ltd. em 1995. Desde 2005, a produção, pesquisa e desenvolvimento e centros de engenharia dos robôs da ABB começaram a ser transferidos para a China, o que mostra que os gigantes internacionais de robôs atribuem grande importância ao mercado chinês. Atualmente, a China se tornou o maior mercado da ABB no mundo.
A ABB iniciou primeiro a partir do conversor de frequência. A vantagem dos produtos da ABB reside na integração de controle de movimento e automação. O algoritmo do robô da ABB é o melhor entre as quatro principais marcas. Ele não apenas possui soluções abrangentes de controle de movimento, mas também presta atenção às características gerais dos robôs. Preste atenção ao design do robô, e a documentação técnica para uso do produto também é bastante profissional e específica. É sabido que os robôs da ABB com sistemas de controle de alto padrão são caros.
KUKA
Fundada em 1898, a KUKA na Alemanha inicialmente se concentrou na iluminação interna e urbana, e logo começou a pisar em outros campos. Em 1996, a KUKA Welding Equipment & Robotics GmbH se dividiu em duas empresas que operam de forma independente no mercado, KUKA Robotics GmbH e KUKA Welding Equipment GmbH.
A KUKA começou com equipamentos de soldagem, e a vantagem da KUKA está na inovação da estrutura da carroceria e na facilidade de uso. O negócio de integração de sistemas representa a maior proporção e é fácil de operar. A KUKA fez um trabalho melhor na área de robôs pesados. Entre os robôs acima de 120 KG, KUKA e ABB têm as maiores participações de mercado, e entre os robôs pesados de 400 KG e 600 KG, KUKA tem a maior parte das vendas.
YASKAWA Yaskawa
Fundada em 1915, a Yaskawa Electric é a maior empresa de robôs industriais do Japão. A Yaskawa Electric começou com servomotores e sua participação no mercado de servos e inversores AC ocupa o primeiro lugar no mundo. Produtos de controle industrial representados por servomotores são seus principais pontos fortes. Com a expansão contínua do escopo de negócios e da escala empresarial, a empresa abriu filiais em Guangzhou, Pequim, Chengdu e outros lugares, além da sede em Xangai, e criou agências e distribuidores em várias regiões da China.
Yaskawa começou com um servo motor, para maximizar a inércia do motor, então a maior característica do robô Yaskawa é sua grande carga e alta estabilidade. Ele não emitirá alarme ao operar em carga total e velocidade total e pode até mesmo operar sobrecarregado. . Portanto, a Yaskawa tem um mercado relativamente grande em campos de aplicação de robôs pesados, como a indústria automotiva.
O robô Yaskawa tem boa estabilidade, mas sua precisão não é tão alta; mas o robô Yaskawa tem uma vantagem de preço óbvia, que é o preço mais baixo entre as quatro principais marcas, e o preço é relativamente alto.
