Les robots industriels sont des manipulateurs multi-articulations ou des dispositifs machines à plusieurs degrés de liberté largement utilisés dans le domaine industriel. Ils disposent d'une certaine automatisation et peuvent réaliser diverses fonctions de traitement industriel et de fabrication en s'appuyant sur leurs propres sources d'alimentation et capacités de contrôle.
Dans le contexte du nouveau cycle de révolution industrielle, l'industrie de la robotique se dirige progressivement vers l'ère de l'IA, qui devrait devenir une variable importante pour l'explosion à grande échelle de la technologie de l'intelligence artificielle.
Divisé par fonction :
Divisé par structure mécanique :
Les robots industriels sont généralement composés de six sous-systèmes : système de contrôle, système d'entraînement, système d'exécution, système de perception, système de prise de décision et partie logicielle, et système d'interaction homme-robot-environnement.
▍Chaîne de l'industrie des robots industriels
L'amont des robots industriels et des ensembles complets d'équipements comprend les domaines des contrôleurs, des systèmes d'asservissement, des réducteurs et d'autres composants ; le médian est l'industrie complète de la fabrication de machines; Soudage, usinage, assemblage, manutention, tri, pulvérisation et autres domaines de production.
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Du point de vue de la chaîne industrielle, l'amont des robots industriels est le fabricant de composants clés. Le coût des composants de base représente 70 % du coût total des robots industriels. Les fournisseurs de composants de base ont le pouvoir de négociation le plus fort de toute la chaîne industrielle.
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Le contrôleur, le système d'asservissement (y compris le servomoteur et le servomoteur), le réducteur et les trois autres composants principaux représentent environ 70 % du coût total du robot. Parmi eux, le réducteur représente environ 36 % du coût global de la machine, le servo représente environ 24 % et le contrôleur représente environ 12 %, tandis que le corps et les autres pièces représentent 15 % et 13 % de la machine globale. coût respectivement.
réducteur
Le réducteur est le composant central avec la valeur la plus élevée des robots industriels. C'est un élément de transmission composé de plusieurs engrenages. Le maillage des engrenages est utilisé pour modifier la vitesse du moteur, le couple et la capacité de charge, et peut également obtenir un contrôle précis.
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Par rapport aux réducteurs à usage général, les réducteurs pour robots doivent avoir les caractéristiques d'une chaîne de transmission courte, d'une petite taille, d'une puissance élevée, d'un poids léger et d'un contrôle facile.
Le réducteur est principalement divisé en réducteur harmonique et réducteur RV. Le réducteur harmonique est une sorte de réducteur de vitesse. Le réducteur RV est composé d'un étage avant d'un réducteur planétaire et d'un étage arrière d'un réducteur à moulinet cycloïdal.
système serveur
Le système servo fait référence à un système qui utilise la position, la vitesse et le couple comme grandeurs de contrôle et peut suivre dynamiquement les changements de cible pour obtenir un contrôle automatique. Il se compose de trois parties : servo variateur, servo moteur et dispositif de retour (encodeur). C'est la principale puissance des robots industriels. source.
Le servo variateur réalise principalement le contrôle de l'unité de position, de vitesse et de couple sous la forme d'une communication par bus ; l'encodeur adopte principalement un encodeur de valeur absolue multi-tours ; le servomoteur fait référence au moteur qui contrôle le fonctionnement des composants mécaniques du système d'asservissement, qui peut contrôler la vitesse, la précision de la position est très précise et le signal de tension peut également être converti en couple et en vitesse pour entraîner l'objet de contrôle.
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manette
Le contrôleur contrôle principalement la position de mouvement, la posture et la trajectoire du robot dans l'espace de travail, la séquence d'opérations et le temps de l'action, etc. En tant que l'un des trois composants majeurs des robots industriels, c'est le cerveau des robots industriels et joue un rôle déterminant dans la performance des robots.
Corps de robot industriel
Le corps du robot, c'est-à-dire la base et l'actionneur, y compris le bras, le poignet, etc., selon la structure, le corps peut être divisé en coordonnées rectangulaires, coordonnées sphériques, coordonnées cylindriques, coordonnées articulaires et autres types.
Du point de vue du modèle de concurrence du marché des carrosseries de robots industriels, les "quatre grandes familles" FANUC (Fanuc), ABB, KUKA (Kuka) et YASKAWA (Yaskawa) ont hérité des avantages techniques des machines-outils d'origine, des systèmes d'asservissement , et équipement de soudage, et sont dans le domaine de la robotique. Occupant la première place, plus Epson, la part de marché mondiale dépasse 50 % et la part de marché domestique dépasse 40 %.
▍Quatre familles de robots industriels
FANUC
Fondée en 1956, FANUC est une société japonaise spécialisée dans la recherche de systèmes CNC et le plus grand fabricant de systèmes CNC professionnels au monde. En 1974, le premier robot de FANUC est sorti ; en 2008, la capacité installée des robots FANUC a dépassé 200,000 unités, se classant au premier rang mondial ; en 2011, les robots mondiaux de FANUC ont dépassé 250,000 unités, se classant au premier rang en part de marché. Aujourd'hui, FANUC a formé un modèle commercial pour le développement coordonné des trois principales activités d'automatisation industrielle, de machines-outils et de robots. La force de FANUC réside dans les applications à faible charge et de haute précision.
ABB
Fondée en Suisse en 1988, ABB est entrée en Chine en 1994 et a créé ABB China Co., Ltd. en 1995. Depuis 2005, les centres de production, de recherche et développement et d'ingénierie des robots ABB ont tous commencé à être transférés en Chine, ce qui montre que les géants internationaux de la robotique attachent une grande importance au marché chinois. À l'heure actuelle, la Chine est devenue le plus grand marché d'ABB au monde.
ABB est parti du convertisseur de fréquence. L'avantage des produits ABB réside dans l'intégration du contrôle de mouvement et de l'automatisation. L'algorithme de robot d'ABB est le meilleur parmi les quatre principales marques. Il propose non seulement des solutions complètes de contrôle de mouvement, mais prête également attention aux caractéristiques globales des robots. Faites attention à la conception du robot, et la documentation technique d'utilisation du produit est également assez professionnelle et spécifique. Il est bien connu que les robots ABB avec des systèmes de contrôle de haute qualité sont chers.
KUKA
Fondée en 1898, KUKA en Allemagne s'est d'abord concentrée sur l'éclairage intérieur et urbain, et a rapidement commencé à mettre les pieds dans d'autres domaines. En 1996, KUKA Welding Equipment & Robotics GmbH s'est scindée en deux sociétés opérant indépendamment sur le marché, à savoir KUKA Robotics GmbH et KUKA Welding Equipment GmbH.
KUKA est parti des équipements de soudage, et l'avantage de KUKA réside dans son innovation en matière de structure de carrosserie et de facilité d'utilisation. Les activités d'intégration de systèmes représentent la proportion la plus élevée et sont faciles à utiliser. KUKA a fait mieux dans le domaine des robots lourds. Parmi les robots de plus de 120 kg, KUKA et ABB ont le plus de parts de marché, et parmi les robots lourds de 400 kg et 600 kg, KUKA a le plus de ventes.
Yaskawa Yaskawa
Fondée en 1915, Yaskawa Electric est la plus grande entreprise de robots industriels du Japon. Yaskawa Electric a commencé avec les servomoteurs, et sa part de marché des servomoteurs et des onduleurs CA se classe au premier rang mondial. Les produits de contrôle industriel représentés par les servomoteurs sont ses principaux atouts. Avec l'expansion continue du champ d'activité et de l'échelle de l'entreprise, la société a ouvert des succursales à Guangzhou, Pékin, Chengdu et d'autres endroits en plus du siège de Shanghai, et a mis en place des agences et des distributeurs dans diverses régions de Chine.
Yaskawa a commencé avec un servomoteur, afin qu'il puisse maximiser l'inertie du moteur, donc la plus grande caractéristique du robot de Yaskawa est sa grande charge et sa grande stabilité. Il ne déclenchera pas d'alarme lorsqu'il fonctionne à pleine charge et à pleine vitesse, et peut même fonctionner en surcharge. . Par conséquent, Yaskawa dispose d'un marché relativement important dans les domaines d'application des robots lourds, tels que l'industrie automobile.
Le robot Yaskawa a une bonne stabilité, mais sa précision n'est pas si élevée. mais le robot Yaskawa a un avantage de prix évident, qui est le prix le plus bas parmi les quatre grandes marques, et le prix est relativement élevé.
