Pezzi di ricambio e componenti comunemente utilizzati nei robot
1. Componenti per la trasmissione di potenza
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| Componente | Funzione | Tipi comuni |
|---|---|---|
| Servomotori | Sorgente di attuazione primaria | Motori AC servo, DC brushless, torque senza telaio |
| Riduttori | Riduzione della velocità e moltiplicazione della coppia | Azionamenti armonici, riduttori epicicloidali, riduttori cicloidali |
| Viti a ricircolo di sfere/viti di comando | Conversione del movimento rotatorio-in-lineare | Viti a ricircolo di sfere rettificate, viti a ricircolo di sfere rullate, viti miniaturizzate |
| Cinghie e pulegge dentate | Trasmissione di potenza sincrona | Profili GT2, HTD, T5 con rinforzo in fibra di vetro o acciaio |
| Accoppiamenti | Collegamento dell'albero con compensazione del disallineamento | Giunti a trave, giunti a soffietto, giunti a ganascia a gioco zero- |
2. Componenti di rilevamento e feedback
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| Componente | Funzione | Applicazioni |
|---|---|---|
| Codificatori | Feedback di posizione e velocità | Assoluto (singolo-giro/multi-giro), ottico/magnetico incrementale |
| Sensori tattili | Rilevamento della forza di contatto e della struttura | Sensori di forza sulla punta delle dita, matrici cutanee distribuite |
| IMU (unità di misura inerziale) | Rilevamento dell'orientamento e dell'accelerazione | Controllo dell'equilibrio a livello articolare-, stabilizzazione del busto |
| Caricare le celle | Misurazione della forza e della coppia | Sensori di forza/coppia a 6 assi su polsi e caviglie |
| Telecamere per la visione | Percezione ambientale | Telecamere industriali 2D/3D, sensori di profondità (LiDAR, luce strutturata) |
| Sensori di prossimità | Rilevamento e distanza di oggetti | Induttivo, capacitivo, ultrasonico, infrarosso |
3. Componenti strutturali e meccanici
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| Componente | Materiale/Specifiche | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|
| Collegamenti al frame | Alluminio 6061-T6, tubi in fibra di carbonio | Segmenti del braccio, spina dorsale del tronco |
| Alloggiamenti comuni | Fusioni di alluminio, leghe di magnesio | Involucri di motori e riduttori |
| Effettori finali | Acciaio temprato, alluminio, polimeri-stampati in 3D | Pinze, torce di saldatura, utensili specializzati |
| Gruppi di cuscinetti | Contatto angolare, rulli incrociati, gola profonda | Supporto rotazione articolare, sistemi di guide lineari |
| Alberi e perni | Acciaio inossidabile temprato, cromato- | Giunti girevoli, collegamenti di collegamento |
4. Componenti elettronici e di controllo
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| Componente | Descrizione | Specifiche critiche |
|---|---|---|
| Azionamenti motore/servoamplificatori | Elettronica di potenza per il controllo del motore | Corrente nominale, frequenza di commutazione, compatibilità EtherCAT/CANopen |
| Controller/IPC | Elaborazione centrale e pianificazione del movimento | Sistema operativo in tempo reale-, tempo di ciclo, espandibilità I/O |
| Insegnare i pendenti | Interfacce di programmazione portatile e guida manuale | Classificazione di sicurezza-, durata del touchscreen, integrazione dell'arresto di emergenza |
| Moduli I/O | Interfaccia segnale digitale/analogico | Grado di isolamento, tempo di risposta, densità di canale |
| Cavi di comunicazione | Trasmissione di dati e potenza | Doppino intrecciato schermato, cavi robot ad alta-flessibilità, connettori IP67 |
5. Componenti pneumatici e idraulici
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| Componente | Applicazione | Caratteristiche principali |
|---|---|---|
| Cilindri pneumatici | Azionamento della pinza, semplice presa-e-posizionamento | Compatto, rilevamento della posizione magnetico, aste in acciaio inossidabile |
| Elettrovalvole | Controllo del flusso direzionale | Configurazioni a 3/2-vie, 5/2 vie, tipi di bloccaggio a basso consumo |
| Generatori e ventose per vuoto | Presa a ventosa per oggetti piatti | Ventose in silicone/PU, eiettori per vuoto integrati con feedback |
| Attuatori idraulici | Applicazioni ad alta-forza (robot-per impieghi pesanti) | Valvole servo-proporzionali, accumulatori, sensori di pressione |
6. Elementi di fissaggio ed elementi di connessione
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| Categoria | Esempi | Considerazioni |
|---|---|---|
| Viti di precisione | Viti a testa cilindrica con esagono incassato (DIN 912), viti a testa piatta | Installazione-con controllo della coppia, composti-bloccanti |
| Perni di centraggio | Perni rettificati temprati, perni elastici | Precisione della posizione, ripetibilità dello smontaggio |
| Anelli di ritenzione | Seeger interni/esterni, anelli spiroidali | Ritenzione assiale di cuscinetti e ingranaggi |
| Adesivi | Frenafiletti anaerobici, epossidici strutturali | Resistenza alle vibrazioni, durata ai cicli termici |
7. Gestione e protezione dei cavi
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| Componente | Scopo | Requisiti specifici del robot- |
|---|---|---|
| Catene portacavi/Portacavi | Instradamento organizzato dei cavi durante il movimento | Elevato-indice di flessibilità, basso-rumore di funzionamento, design dei collegamenti modulare |
| Condotti flessibili | Protezione meccanica per cavi | Schermatura EMI, resistenza all'olio, ampio intervallo di temperature |
| Pressacavi | Punti di entrata/uscita sigillati | Grado di protezione IP67/IP69K, pressacavo, continuità dello schermo |
| Anelli di scorrimento | Trasferimento di potenza/segnale a rotazione continua | Contatti dorati-dorati, basso rumore elettrico, cicli di vita lunghi |
8. Componenti di sicurezza
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| Componente | Funzione | Conformità agli standard |
|---|---|---|
| Pulsanti di arresto di emergenza | Arresto immediato del sistema | ISO 13850, SIL 3/PL e |
| Barriere fotoelettriche di sicurezza/Scanner laser | Protezione perimetrale | IEC 61496, Dispositivi di sicurezza Tipo 4 |
| Giunti a forza-coppia limitata | Sicurezza intrinseca nei robot collaborativi | Limitazione di potenza e forza ISO/TS 15066 |
| Relè di sicurezza/PLC di sicurezza | Esecuzione della logica di sicurezza ridondante | EN ISO 13849-1, IEC 62061 |
| Sistemi frenanti | Tenuta e frenata di emergenza | Freni elettromagnetici a molla-con rilascio manuale |
9. Materiali di consumo per lubrificazione e manutenzione
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| Articolo | Applicazione | Intervallo di sostituzione |
|---|---|---|
| Grasso | Lubrificazione del riduttore (armonico, planetario) | 5.000-20.000 ore a seconda del carico |
| Olio | Sistemi idraulici, alcuni cambi | Secondo le specifiche del produttore, in genere annuale |
| Guarnizioni e O-ring | Sigillatura statica e dinamica | Basato su ispezione-, in genere 2-5 anni |
| Filtri | Sistemi idraulici e pneumatici | Monitoraggio differenziale di pressione, 500-2.000 ore |
10. Strumenti di consumo (per produzione/manutenzione)
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| Articolo | Scopo | Considerazioni |
|---|---|---|
| Utensili da taglio | Lavorazione di pezzi di ricambio | Frese, punte, inserti in metallo duro per alluminio/titanio |
| Dispositivi di calibrazione | Verifica e ripristino dell'accuratezza | Barre a sfera, sfere magnetiche telescopiche, bersagli laser tracker |
| Strumenti di allineamento | Calibrazione della posizione zero-congiunta | Blocchi rettificati di precisione, configurazioni del quadrante |
Riepilogo
I pezzi di ricambio dei robot spaziano dai settori meccanico, elettrico, pneumatico e software. Programmi di manutenzione efficaci richiedono un inventario strategico di articoli ad alta-usura (guarnizioni, cuscinetti, cavi), componenti critici soggetti a guasti (azionamenti di motori, encoder) e parti personalizzate a lungo termine-(riduttori, alloggiamenti specializzati). La scelta di componenti aftermarket originali o qualificati incide direttamente sull'affidabilità del robot, sulla precisione di posizionamento e sulla sicurezza operativa.
