Hoe Robotarmen Gemaakt Worden: Ontwerp en Functie

Een robotarm is het meest cruciale onderdeel van een robot – het voert het echte werk uit. Of het nu schilderen, palletiseren, pick-and-place is: de robotarm doet de werkelijke inspanning, net als een menselijke arm. De meeste robotarmen hebben assen die de gewrichten verbinden voor bewegingsvrijheid; ze moeten op wil en dank buigen en uitstrekken, afhankelijk van de taak.

Onderdelen van een Robotarm

Een robotarm bestaat uit diverse onderdelen die samenwerken om werk te vergemakkelijken. Deze worden apart geproduceerd en daarna gemonteerd tot een complete industriële robotarm. Hieronder de hoofdbestanddelen:

Een Controller

Bron: Pinterest

Dit is de hersenen van de hele structuur. Meestal een moederbord – maar kleiner – waarop het programma dat de robotarm laat functioneren is geschreven. Het is het meest geavanceerde deel en wordt meestal behuist om het te beschermen tegen externe schade, aangezien het gevoelig en duur is.

Grijpers (Grippers)

Bron: Pinterest

Grijpers zijn de vingers. Het zijn uitsteekbare projecties aan het einde van de robotarm die items grijpen tijdens productie, pick-and-place van lasten en verpakking hanteren. Meestal elektrisch ingesteld en vaak in een '3-vingers'-configuratie voor betere greep. Grijpers moeten sterk zijn omdat ze de grootste belasting ondervangen bij het hanteren van zware payloads.

Gewrichten (Joints)

Bron: Pinterest

Zonder gewrichten zou een robotarm alleen om zijn eigen as kunnen draaien. Gewrichten geven de arm de mogelijkheid te buigen, uit te strekken en om de as te draaien. Zonder deze bewegingen zou een robotarm zelfs de eenvoudigste taken niet kunnen uitvoeren.

Motoren

Bron: Pinterest

Waar de controller de hersenen is, zijn motoren de motoren die alle bewegingen van de robotarm voortbrengen. Motoren zijn elektrische apparaten die beweging, snelheid en richting regelen op basis van instructies van de controller. Er zijn vier typen robotarmmotoren: AC/DC-motoren, servomotoren, stappenmotoren en lineaire motoren.

Sensoren

Bron: Pinterest

Robot sensoren zijn de ogen en oren van de robotarm. Ze beoordelen afstanden en detecteren items die gegrepen moeten worden. Sensoren zijn hooggeavanceerd: ze weten wanneer er een obstakel is en kunnen met precisie uitmaken wat ze moeten grijpen.

Hoe een Robotarm Gemaakt Wordt

Gegeven de complexiteit van robotarmen, gaat een hoog niveau aan ontwerp vooraf aan de productie. Hieronder de stappen om een robotarm vanaf nul te bouwen tot een volledig functionerende machine.

Stap 1: Het Programma Creëren

Als de hersenen is het programma dat de robotarm zal besturen het eerste wat gemaakt wordt. De uiteindelijke grootte van de robotarm wordt bepaald door hoe geavanceerd het programma is en hoeveel het kan verwerken.

Stap 2: De Motor Installeren

Na goedkeuring van het programma is de motor het volgende. Motoren worden gekoppeld aan het programma en getest op reactie op commando's van de controller. Eenmaal gelukt, heeft u het hart en de hersenen van de robotarm.

Stap 3: De Basis Monteren

De basis die de fundering vormt, wordt in de derde fase afgehandeld. Dit deel rust op de vloer of montagetafel. Het moet zwaar genoeg zijn om het gewicht van de uitgezette arm te compenseren, zodat de robot niet omvalt.

Stap 4: Gewrichten en Schouder Monteren

De bewegende delen van de arm worden in de vierde fase gemonteerd. Dit is cruciaal: hier worden het maximale bereik en de maximale draai van de arm bepaald. Afhankelijk van de basisgrootte variëren het aantal gewrichten van 2 tot 10, met de 6-as robotarm als meest voorkomend. Meer gewrichten betekent een grotere robotarm.

Stap 5: De Grijpers Toevoegen

De delen die delicaat werk verrichten – lassen, snijden, tillen – heten grijpers. Deze worden aan het einde van de robotarm bevestigd, wat lijkt op menselijke vingers.

Stap 6: De Bedrading

Als elektrisch toestel zijn al deze onderdelen verbonden door een netwerk van draden die stroom doorvoeren naar elk component. De bedrading mag de vrije beweging van de gewrichten niet hinderen.

Conclusie

Een robotarm maken is geen makkelijke klus; het is een complex proces dat vereist dat robotfabrikanten diverse specialisten inzetten voor een werkzaam eindproduct. De productiekosten zijn aanzienlijk, wat de hoge prijzen van robotarmen verklaart. Maar op de lange termijn zijn de voordelen het zeker waard.