Belangrijkste Onderdelen en Componenten van Moderne Industriële Robots

Moderne robots zijn bekend om hun hogere snelheid, compactere afmetingen en lagere kosten vergeleken met vroege modellen. Tegenwoordig worden robots brede toegepast in allerlei industrieën, zoals robotlas van aluminium voor automobielen, zware machines, spoorweglocomotieven, deuren en kozijnen, en nog veel meer. Dit is grotendeels te danken aan technologische vooruitgang en innovatieve robotontwerpen. Toch blijft een aspect van de vooruitgang in de robotica vaak onbesproken: de robotonderdelen.

Wat zijn Robotonderdelen?

Robotonderdelen zijn een mengsel van metalen en elektronische componenten die samengevoegd worden om de structuur van een robot te vormen. Elk onderdeel speelt ofwel een structurele rol, zoals het isoleren van elektrische componenten, ofwel een functionele rol, zoals het aandrijven van de robot. Hoewel robotfabrikanten onderdelen verschillend kunnen inzetten afhankelijk van hun ontwerp, is het overarching concept en de functie van deze onderdelen vaak vergelijkbaar.

Wat zijn de 5 Hoofdcomponenten van een Robot?

Gegeven het hoge automatiseringsniveau zijn robotstructuren behoorlijk complex. Het is nagenoeg onmogelijk om elke bout, moer en schakeling in een robot te definieren. Er zijn echter 5 hoofcomponenten die fundamenteel zijn voor een industriële robot en dus de moeite waard om te benadrukken:

• Robotarm (manipulator)
• Eindhandgreper (end-effector)
• Motoren
• Controller
• Sensoren

Robotarm

Een robotarm, ook wel manipulator genoemd, is het deel van een industriële robot dat taken uitvoert. De structuur lijkt op die van een menselijke arm en bestaat uit een schouder, een elleboog en een pols. De schouder verbindt de robotarm met het hoofdframe van de industriële robot. De elleboog is het gewricht dat buigt tijdens de beweging, en de pols is het uiteinde van de arm dat de daadwerkelijke taak uitvoert.

Voor flexibiliteit is een robotarm uitgerust met diverse gewrichten die het in staat stellen om in verschillende richtingen te bewegen tijdens het werken. Een 6-as robotarm heeft bijvoorbeeld meer gewrichten dan een 4-as arm, wat deze flexibeler maakt. Bovendien variëren de structuren van robotarmen qua bereik en de lasten die ze kunnen hanteren.

Tegenwoordig is de robotarm volwassen ontwikkeld; er zijn veel robotarmen op de markt te koop. Robotarmen moeten worden overwogen als een uitstekende optie om de productiviteit en kwaliteit van het product te verbeteren.

Eindhandgreper (End-effector)

Een eindhandgreper is een hulpmiddel dat aan het polsgedeelte van een robotarm wordt bevestigd. Het geeft de robotarm meer behendigheid en maakt het beter geschikt voor specifieke taken. Dit is een handzamere oplossing dan het ontwerpen van een unieke robotarm voor elke rol. Voorbeelden van eindhandgreepers zijn:

• Grijpers
• Boormachines
• Lasbramers
• Zuiginstrumenten

Motoren

De onderdelen van een industriële robot moeten aangedreven worden om te kunnen bewegen, want ze kunnen niet uit eigen beweeglijkheid handelen. Daarom worden onderdelen zoals robotarmen voorzien van motoren om beweging te faciliteren. Een motor kan het beste worden beschreven als een elektronisch apparaat met lineaire en rotatie-actuatoren, aangedreven door elektrische, hydraulische of pneumatische energie. Naarmate de actuatoren met hoge snelheid bewegen, duwen en draaien ze de robotonderdelen in beweging.

Sensoren

Sensoren in robots zijn apparaten die specifieke parameters detecteren of meten en een bijbehorende reactie activeren. Ze worden in de robotstructuur geïmplanteerd voor veiligheids- en controledoeleinden. Veiligheidssensoren detecteren obstakels om botsingen tussen mens-robot en robot-robot te voorkomen. Ze zijn een recente toevoeging aan robotstructuren, met name in collaboratieve robots (cobots). Besturingssensoren daarentegen ontvangen aansturingen van een externe controller die de robot vervolgens uitvoert.

Hoe werken sensoren? Een veiligheidssensor detecteert bijvoorbeeld een obstakel, stuurt een signaal naar de controller, die de robot vervolgens vertraagt of stopt om een botsing te voorkomen. In essentie werkt een sensor altijd in samenwerking met de controller. Andere parameters die robotsensoren detecteren, zijn positie, snelheid, temperatuur en koppel.

Controller

Beschouw de controller als de hersenen van de robot. Het is het centrale besturingssysteem dat regelt hoe alle andere onderdelen van de robot samenwerken. Het is geprogrammeerd met software die het in staat stelt om opdrachten te ontvangen, te interpreteren en uit te voeren. In geavanceerdere robots kan de controller ook over een 'geheugen' beschikken waarmee het herhaalde taken uitvoert door zich te 'herinneren' hoe deze werken. Kunstmatige intelligentie in slimme robots is eveneens ingebouwd in de controller via software.

Conclusie

De kwaliteit van de onderdelen en de vakmanschap waarmee ze in een robot worden gemonteerd, bepalen de kwaliteit en prestaties van een industriële robot. Dit is misschien wel wat een goede industriële robotfabrikant onderscheidt van de rest. Dit kan een nuttig criterium zijn bij de keuze voor welke industriële robotmerken u wilt investeren.