Los robots industriales son manipuladores de múltiples articulaciones o dispositivos de máquina de múltiples grados de libertad ampliamente utilizados en el campo industrial. Tienen cierta automatización y pueden realizar varias funciones de fabricación y procesamiento industrial al depender de sus propias fuentes de energía y capacidades de control.
En el contexto de la nueva ronda de revolución industrial, la industria de los robots se está moviendo gradualmente hacia la era de la IA, que se espera que se convierta en una variable importante para la explosión a gran escala de la tecnología de inteligencia artificial.
Dividido por función:
Dividido por estructura mecánica:
Los robots industriales generalmente se componen de seis subsistemas: sistema de control, sistema de accionamiento, sistema de ejecución, sistema de percepción, sistema de toma de decisiones y parte de software, y sistema de interacción humano-robot-entorno.
▍Cadena industrial de robots industriales
El upstream de robots industriales y conjuntos completos de equipos incluye los campos de controladores, servosistemas, reductores y otros componentes; el midstream es la industria de fabricación de máquinas completas; Soldadura, mecanizado, montaje, manipulación, clasificación, pulverización y otros campos de producción.
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Desde la perspectiva de la cadena industrial, la parte superior de los robots industriales es el fabricante de componentes clave. El costo de los componentes centrales representa el 70 por ciento del costo total de los robots industriales. Los proveedores de componentes básicos tienen el mayor poder de negociación de toda la cadena industrial.
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El controlador, el servosistema (incluidos el servoaccionamiento y el servomotor), el reductor y otros tres componentes principales representan alrededor del 70 por ciento del costo total del robot. Entre ellos, el reductor representa alrededor del 36 por ciento del costo total de la máquina, el servo representa alrededor del 24 por ciento y el controlador representa alrededor del 12 por ciento, mientras que el cuerpo y otras partes representan el 15 por ciento y el 13 por ciento de la máquina total. costo respectivamente.
reductor
El reductor es el componente central con mayor valor de los robots industriales. Es un componente de transmisión compuesto por múltiples engranajes. El engrane de engranajes se utiliza para cambiar la velocidad del motor, el par y la capacidad de carga, y también puede lograr un control preciso.
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En comparación con los reductores de uso general, se requiere que los reductores para robots tengan las características de cadena de transmisión corta, tamaño pequeño, alta potencia, peso ligero y fácil control.
El reductor se divide principalmente en reductor armónico y reductor RV. El reductor armónico es un tipo de reductor de engranajes. El reductor RV está compuesto por una etapa delantera de un reductor de engranajes planetarios y una etapa trasera de un reductor de molinete cicloidal.
sistema de servidor
El servosistema se refiere a un sistema que utiliza la posición, la velocidad y el par como cantidades de control y puede realizar un seguimiento dinámico de los cambios de destino para lograr el control automático. Consta de tres partes: servoaccionamiento, servomotor y dispositivo de realimentación (codificador). Es la principal potencia de los robots industriales. fuente.
El servoaccionamiento realiza principalmente el control de la unidad de posición, velocidad y par en forma de comunicación de bus; el codificador adopta principalmente un codificador de valor absoluto de varias vueltas; el servomotor se refiere al motor que controla el funcionamiento de los componentes mecánicos en el servosistema, que puede controlar la velocidad. La precisión de la posición es muy precisa y la señal de voltaje también se puede convertir en par y velocidad para impulsar el objeto de control.
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controlador
El controlador controla principalmente la posición de movimiento, la postura y la trayectoria del robot en el espacio de trabajo, la secuencia de operación y el tiempo de acción, etc. Como uno de los tres componentes principales de los robots industriales, es el cerebro de los robots industriales y juega un papel decisivo en el rendimiento de los robots.
cuerpo de robot industrial
El cuerpo del robot, es decir, la base y el actuador, incluido el brazo, la muñeca, etc., según la estructura, el cuerpo se puede dividir en coordenadas rectangulares, coordenadas esféricas, coordenadas cilíndricas, coordenadas conjuntas y otros tipos.
Desde la perspectiva del patrón de competencia del mercado de carrocerías de robots industriales, las "cuatro familias principales" FANUC (Fanuc), ABB, KUKA (Kuka) y YASKAWA (Yaskawa) han heredado las ventajas técnicas de las máquinas herramienta originales, servosistemas y equipos de soldadura, y están en el campo de la robótica. Ocupando el primer lugar, además de Epson, la cuota de mercado global supera el 50 por ciento, y la cuota de mercado nacional supera el 40 por ciento.
▍Cuatro familias de robots industriales
FANUC
Fundada en 1956, FANUC es una empresa japonesa especializada en la investigación de sistemas CNC y el mayor fabricante profesional de sistemas CNC del mundo. En 1974, salió el primer robot de FANUC; en 2008, la capacidad instalada de los robots de FANUC superó las 200,000 unidades, ocupando el primer lugar en el mundo; en 2011, los robots globales de FANUC superaron las 250,000 unidades, ocupando el primer lugar en participación de mercado. Hoy, FANUC ha formado un modelo comercial para el desarrollo coordinado de los tres principales negocios de automatización industrial, máquinas herramienta y robots. El punto fuerte de FANUC reside en las aplicaciones de alta precisión y carga ligera.
TEJIDO
Fundada en Suiza en 1988, ABB ingresó a China en 1994 y estableció ABB China Co., Ltd. en 1995. Desde 2005, los centros de producción, investigación y desarrollo e ingeniería de los robots ABB han comenzado a trasladarse a China, lo que demuestra que los gigantes robóticos internacionales otorgan gran importancia al mercado chino. En la actualidad, China se ha convertido en el mayor mercado de ABB en el mundo.
ABB empezó por primera vez con el convertidor de frecuencia. La ventaja de los productos de ABB radica en la integración del control de movimiento y la automatización. El algoritmo de robot de ABB es el mejor entre las cuatro marcas principales. No solo tiene soluciones integrales de control de movimiento, sino que también presta atención a las características generales de los robots. Preste atención al diseño del robot y la documentación técnica para el uso del producto también es bastante profesional y específica. Es bien sabido que los robots ABB con sistemas de control de alto nivel son caros.
KUKA
Fundada en 1898, KUKA en Alemania se centró inicialmente en la iluminación interior y urbana, y pronto comenzó a incursionar en otros campos. En 1996, KUKA Welding Equipment & Robotics GmbH se dividió en dos empresas que operaban de forma independiente en el mercado: KUKA Robotics GmbH y KUKA Welding Equipment GmbH.
KUKA comenzó con equipos de soldadura, y la ventaja de KUKA radica en la innovación de la estructura de la carrocería y la facilidad de uso. El negocio de integración de sistemas representa la mayor proporción y es fácil de operar. KUKA ha hecho un mejor trabajo en el campo de los robots pesados. Entre los robots de más de 120 KG, KUKA y ABB tienen la mayor participación de mercado, y entre los robots de servicio pesado de 400 KG y 600 KG, KUKA tiene la mayor cantidad de ventas.
YASKAWA Yaskawa
Fundada en 1915, Yaskawa Electric es la empresa de robots industriales más grande de Japón. Yaskawa Electric comenzó con servomotores, y su participación en el mercado de servo e inversor de CA ocupa el primer lugar en el mundo. Los productos de control industrial representados por servomotores son sus principales puntos fuertes. Con la expansión continua del alcance comercial y la escala empresarial, la compañía ha abierto sucursales en Guangzhou, Beijing, Chengdu y otros lugares además de la sede de Shanghái, y ha establecido agencias y distribuidores en varias regiones de China.
Yaskawa comenzó con un servomotor, por lo que puede maximizar la inercia del motor, por lo que la característica más importante del robot de Yaskawa es su gran carga y alta estabilidad. No emitirá una alarma cuando funcione a plena carga y velocidad, e incluso puede funcionar sobrecargado. . Por lo tanto, Yaskawa tiene un mercado relativamente grande en los campos de aplicaciones de robots pesados, como la industria automotriz.
El robot Yaskawa tiene buena estabilidad, pero su precisión no es tan alta; pero el robot Yaskawa tiene una ventaja de precio obvia, que es el precio más bajo entre las cuatro marcas principales, y el precio es relativamente alto.
