Industrieroboter sind Mehrgelenkmanipulatoren oder Maschinengeräte mit mehreren Freiheitsgraden, die im industriellen Bereich weit verbreitet sind. Sie verfügen über eine gewisse Automatisierung und können verschiedene industrielle Verarbeitungs- und Fertigungsfunktionen realisieren, indem sie sich auf ihre eigenen Stromquellen und Steuerungsmöglichkeiten verlassen.
Vor dem Hintergrund der neuen Runde der industriellen Revolution bewegt sich die Roboterindustrie allmählich in Richtung der KI-Ära, die voraussichtlich eine wichtige Variable für die umfassende Explosion der Technologie der künstlichen Intelligenz werden wird.
Geteilt durch Funktion:
Geteilt nach mechanischer Struktur:
Industrieroboter bestehen normalerweise aus sechs Subsystemen: Steuerungssystem, Antriebssystem, Ausführungssystem, Wahrnehmungssystem, Entscheidungssystem und Softwareteil sowie Mensch-Roboter-Umwelt-Interaktionssystem.
▍Industriekette für Industrieroboter
Der Upstream von Industrierobotern und kompletten Ausrüstungssätzen umfasst die Bereiche Steuerungen, Servosysteme, Untersetzungsgetriebe und andere Komponenten; der Midstream ist die komplette Maschinenbauindustrie; Schweißen, Bearbeitung, Montage, Handhabung, Sortieren, Spritzen und andere Produktionsbereiche.
Bildquelle: Xingxingcha
Aus Sicht der Industriekette ist der vorgeschaltete Industrieroboter der Schlüsselkomponentenhersteller. Die Kosten für Kernkomponenten machen 70 Prozent der Gesamtkosten von Industrierobotern aus. Kernkomponentenlieferanten verfügen über die stärkste Verhandlungsmacht in der gesamten Industriekette.
Bildquelle: Guotai Junan, Xingxingcha
Die Steuerung, das Servosystem (einschließlich Servoantrieb und Servomotor), das Untersetzungsgetriebe und die anderen drei Kernkomponenten machen etwa 70 Prozent der Gesamtkosten des Roboters aus. Davon entfallen etwa 36 Prozent der Gesamtkosten der Maschine auf das Untersetzungsgetriebe, etwa 24 Prozent auf das Servo und etwa 12 Prozent auf die Steuerung, während das Gehäuse und andere Teile 15 Prozent bzw. 13 Prozent der Gesamtmaschine ausmachen Kosten bzw.
Reduzierstück
Der Reduzierer ist die Kernkomponente mit dem höchsten Wert von Industrierobotern. Es handelt sich um eine Getriebekomponente, die aus mehreren Gängen besteht. Der Zahneingriff dient zur Änderung der Motordrehzahl, des Drehmoments und der Belastbarkeit und kann auch eine präzise Steuerung erreichen.
Bild
Im Vergleich zu Allzweck-Untersetzungsgetrieben müssen Untersetzungsgetriebe für Roboter die Eigenschaften einer kurzen Übertragungskette, geringer Größe, hoher Leistung, geringem Gewicht und einfacher Steuerung aufweisen.
Der Reduzierer ist hauptsächlich in harmonische Reduzierer und RV-Reduzierer unterteilt. Harmonic Reducer ist eine Art Untersetzungsgetriebe. Das RV-Untersetzungsgetriebe besteht aus einer vorderen Stufe eines Planetengetriebes und einer hinteren Stufe eines Zykloiden-Windrad-Untersetzungsgetriebes.
Serversystem
Unter Servosystem versteht man ein System, das Position, Geschwindigkeit und Drehmoment als Steuergrößen verwendet und Zieländerungen dynamisch verfolgen kann, um eine automatische Steuerung zu erreichen. Es besteht aus drei Teilen: Servoantrieb, Servomotor und Rückkopplungsgerät (Encoder). Es ist die Hauptleistung von Industrierobotern. Quelle.
Der Servoantrieb realisiert hauptsächlich die Steuerung der Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomenteinheit in Form einer Buskommunikation; Der Encoder verwendet hauptsächlich einen Multiturn-Absolutwert-Encoder. Der Servomotor bezieht sich auf den Motor, der den Betrieb mechanischer Komponenten im Servosystem steuert und die Geschwindigkeit steuern kann. Die Positionsgenauigkeit ist sehr genau und das Spannungssignal kann auch in Drehmoment und Geschwindigkeit umgewandelt werden, um das Steuerobjekt anzutreiben.
Bildquelle: MIR, Xingxingcha
Regler
Der Controller steuert hauptsächlich die Bewegungsposition, Haltung und Flugbahn des Roboters im Arbeitsbereich, den Betriebsablauf und den Zeitpunkt der Aktion usw. Als eine der drei Hauptkomponenten von Industrierobotern ist er das Gehirn von Industrierobotern und -spielen eine entscheidende Rolle für die Leistungsfähigkeit von Robotern.
Körper eines Industrieroboters
Der Roboterkörper, also die Basis und der Aktuator, einschließlich Arm, Handgelenk usw., kann je nach Struktur in Rechteckkoordinaten, Kugelkoordinaten, Zylinderkoordinaten, Gelenkkoordinaten und andere Typen unterteilt werden.
Aus der Perspektive des Wettbewerbsmusters auf dem Markt für Industrieroboterkörper haben die „vier großen Familien“ FANUC (Fanuc), ABB, KUKA (Kuka) und YASKAWA (Yaskawa) die technischen Vorteile der ursprünglichen Werkzeugmaschinen und Servosysteme geerbt und Schweißgeräte und sind im Bereich der Robotik angesiedelt. Zusammen mit Epson liegt der weltweite Marktanteil an der Spitze bei über 50 Prozent und der inländische Marktanteil bei über 40 Prozent.
▍Vier Familien von Industrierobotern
FANUC
FANUC wurde 1956 gegründet und ist ein japanisches Unternehmen, das sich auf die Forschung von CNC-Systemen spezialisiert hat und der größte professionelle CNC-Systemhersteller der Welt ist. 1974 kam der erste Roboter von FANUC auf den Markt; im Jahr 2008 überstieg die installierte Kapazität der FANUC-Roboter 200.000 Einheiten und lag damit weltweit an erster Stelle; Im Jahr 2011 überstieg die weltweite Zahl der FANUC-Roboter 250.000 Einheiten und belegte damit den ersten Platz im Marktanteil. Heute hat FANUC ein Geschäftsmodell für die koordinierte Entwicklung der drei großen Geschäftsbereiche Industrieautomation, Werkzeugmaschinen und Roboter entwickelt. Die Stärke von FANUC liegt in Anwendungen mit geringer Belastung und hoher Präzision.
ABB
ABB wurde 1988 in der Schweiz gegründet, expandierte 1994 nach China und gründete 1995 ABB China Co., Ltd dass internationale Robotergiganten dem chinesischen Markt große Bedeutung beimessen. China ist derzeit der weltweit größte Markt für ABB.
ABB begann zunächst mit dem Frequenzumrichter. Der Vorteil der ABB-Produkte liegt in der Integration von Bewegungssteuerung und Automatisierung. Der Roboteralgorithmus von ABB ist der beste unter den vier Hauptmarken. Es verfügt nicht nur über umfassende Bewegungssteuerungslösungen, sondern achtet auch auf die Gesamteigenschaften von Robotern. Achten Sie auf das Design des Roboters und auch die technische Dokumentation zur Produktnutzung ist recht professionell und spezifisch. Es ist bekannt, dass ABB-Roboter mit hochwertigen Steuerungssystemen teuer sind.
KUKA
1898 gegründet, konzentrierte sich KUKA in Deutschland zunächst auf Innen- und Stadtbeleuchtung und begann bald, auch in andere Bereiche vorzudringen. Im Jahr 1996 spaltete sich die KUKA Welding Equipment & Robotics GmbH in zwei unabhängig am Markt tätige Unternehmen auf, nämlich die KUKA Robotics GmbH und die KUKA Welding Equipment GmbH.
KUKA begann mit Schweißgeräten, und der Vorteil von KUKA liegt in der Innovation der Karosseriestruktur und der Benutzerfreundlichkeit. Das Systemintegrationsgeschäft hat den höchsten Anteil und ist einfach zu bedienen. KUKA hat im Bereich der Schwerlastroboter bessere Arbeit geleistet. Unter den Robotern über 120 kg haben KUKA und ABB die meisten Marktanteile, und unter den Schwerlastrobotern mit 400 kg und 600 kg hat KUKA die meisten Verkäufe.
YASKAWA Yaskawa
Yaskawa Electric wurde 1915 gegründet und ist Japans größtes Unternehmen für Industrieroboter. Yaskawa Electric begann mit Servomotoren und ist mit seinem Marktanteil bei AC-Servos und Wechselrichtern weltweit führend. Industrielle Steuerungsprodukte wie Servomotoren sind seine Kernkompetenzen. Mit der kontinuierlichen Erweiterung des Geschäftsumfangs und der Unternehmensgröße hat das Unternehmen zusätzlich zum Hauptsitz in Shanghai Niederlassungen in Guangzhou, Peking, Chengdu und anderen Orten eröffnet und Vertretungen und Vertriebshändler in verschiedenen Regionen Chinas eingerichtet.
Yaskawa begann mit einem Servomotor, um die Trägheit des Motors zu maximieren. Das größte Merkmal des Roboters von Yaskawa ist seine große Last und hohe Stabilität. Es gibt keinen Alarm, wenn es unter Volllast und voller Geschwindigkeit läuft, und kann sogar überlastet laufen. . Daher verfügt Yaskawa über einen relativ großen Markt in Anwendungsbereichen für Schwerlastroboter, beispielsweise in der Automobilindustrie.
Der Yaskawa-Roboter hat eine gute Stabilität, aber seine Genauigkeit ist nicht so hoch; Aber der Yaskawa-Roboter hat einen offensichtlichen Preisvorteil, nämlich den niedrigsten Preis unter den vier großen Marken, und der Preis ist relativ hoch.
