Промислові маніпулятори або робототехнічні маніпулятори - це машини, які використовуються для маніпулювання матеріалом або контролю за ним без прямого контакту. Спочатку він використовувався для маніпулювання радіоактивними або біонебезпечними предметами, з якими людині важко впоратися. Але зараз їх використовують у багатьох галузях для виконання таких завдань, як підйом важких предметів, безперервне зварювання з хорошою точністю тощо. Крім галузей, їх також використовують у лікарнях як хірургічний інструмент. І зараз лікарі на добу широко використовують робототехнічні маніпулятори у своїх операціях.
Перш ніж розповісти вам про різні типи промислових маніпуляторів, я хотів би розповісти вам про суглоби.
Суглоб має два посилання. Перший - це звичайна система відліку, яка є фіксованою. Другий опорний фрейм не є фіксованим, і він буде рухатись відносно першого референтного кадру в залежності від суглобового положення (або спільного значення), що визначає його конфігурацію.
Ми дізнаємося про два шви, які використовуються у виробництві різних типів промислових маніпуляторів.
1. Революційний суглоб:
Вони мають один ступінь свободи і описують обертальні рухи (1 ступінь свободи) між предметами. Їх конфігурація визначається одним значенням, яке представляє величину обертання навколо осі z першого опорного кадру.
Тут ми можемо побачити революційне з'єднання двох об'єктів. Тут послідовник може здійснювати обертальний рух навколо своєї основи.
2. Призматичний суглоб:
Призматичні суглоби мають один ступінь свободи і використовуються для опису поступальних рухів між предметами. Їх конфігурація визначається одним значенням, яке представляє кількість трансляції вздовж осі z першого опорного кадру.
Тут ви можете побачити різні призматичні суглоби в одній системі.
Різні типи промислових маніпуляторів
У галузях промисловості застосовують багато видів промислових маніпуляторів відповідно до їх вимог. Деякі з них перелічені нижче.
- Декартовий координатний робот:
У цього промислового робота його 3 основні осі мають призматичні з'єднання або вони рухаються лінійно наскрізно. Декартові роботи найкраще підходять для нанесення клею, як у автомобільній промисловості. Першочергова перевага картезіанців полягає в тому, що вони здатні рухатися в декількох лінійних напрямках. А також вони здатні робити прямолінійні вставки і їх легко програмувати. Недоліками декартового робота є те, що він займає занадто багато місця, оскільки більша частина місця у цього робота не використовується.
- Робот SCARA:
Абревіатура SCARA розшифровується як Selective Compliance Assembly Robot Arm або Selective Compliance Articulated Robot Arm. Роботи SCARA мають рухи, подібні до руху людини. Ці машини включають як "плечовий", так і "ліктьовий" суглоб, а також вісь "зап'ястя" та вертикальний рух. Роботи SCARA мають 2 шарнірні шарніри та 1 призматичний шарнір. Роботи SCARA мають обмежені рухи, але це також його перевага, оскільки він може рухатися швидше, ніж інші 6-осьові роботи. Він також дуже жорсткий і довговічний. Вони в основному використовуються в цільовому застосуванні, яке вимагає швидких, повторюваних та чітко виражених точкових рухів, таких як палетизація, палетування DE, машинне завантаження / розвантаження та складання. Його недоліками є те, що він має обмежені рухи і не дуже гнучкий.
- Циліндричний робот:
В основному це робот-рука, який рухається навколо циліндричної форми. Циліндрична робота-робота має три осі руху - вісь кругового руху та дві лінійні осі при горизонтальному та вертикальному русі руки. Отже, він має 1 шарнірний шарнір, 1 циліндричний і 1 призматичний шарнір. Сьогодні циліндричні роботи використовуються рідше, і їх замінюють більш гнучкі та швидкі роботи, але їм належить дуже важливе місце в історії, оскільки вони використовувались для зчеплення та проведення завдань набагато раніше, ніж були розроблені шість осей. Його перевага полягає в тому, що він може рухатися набагато швидше, ніж декартовий робот, якщо дві точки мають однаковий радіус. Його недоліком є те, що він вимагає зусиль для перетворення від декартової системи координат до циліндричної системи координат.
- Робот PUMA:
PUMA (Програмована універсальна машина для складання, або Програмована універсальна маніпуляційна рука) є найбільш часто використовуваним промисловим роботом у складальних, зварювальних операціях та університетських лабораторіях. Це більше схоже на людську руку, ніж робот SCARA. Він має велику гнучкість більше, ніж SCARA, але це також знижує його точність. Тому вони використовуються в менш точних роботах, таких як складання, зварювання та обробка предметів. Він має 3 суглобові звороти, але не всі суглоби паралельні, другий шарнір від основи ортогональний іншим суглобам. Це робить PUMA сумісним у всіх трьох осях X, Y та Z. Його недоліком є менша точність, тому він не може бути використаний у критично важливих та необхідних додатках високої точності.
- Полярні роботи:
Іноді його розглядають як сферичних роботів. Це стаціонарні роботні руки зі сферичними або майже сферичними робочими конвертами, які можна розташувати в полярній системі координат. Вони більш складні, ніж декартові роботи та роботи SCARA, але рішення щодо управління набагато менш складним. Він має 2 шарнірні шарніри та 1 призматичний шарнір для виготовлення поблизу сферичного робочого простору. Його основне використання полягає в обробці операцій на виробничій лінії та підборі та розміщенні робота.
Що стосується дизайну зап'ястя, він має дві конфігурації:
Pitch-Yaw-Roll (XYZ), як людська рука, і Roll-Pitch-Roll, як сферичне зап’ястя. Сферичне зап’ястя є найбільш популярним, оскільки воно механічно простіше у виконанні. Він демонструє особливі конфігурації, які можна ідентифікувати та, отже, уникнути при роботі з роботом. Торгівля між простотою надійних рішень та існуванням особливих конфігурацій є сприятливою для сферичного дизайну зап’ястя, і це є причиною його успіху.