Robottikäsi on yleisin robottityyppi nykyaikaisissa teollisuusroboteissa. Se voi jäljitellä tiettyjä ihmiskäsien ja käsivarsien liikkeitä ja toimintoja ja voi tarttua, kantaa esineitä tai käyttää tiettyjä työkaluja kiinteiden ohjelmien avulla. Se on eniten käytetty automaatiolaite robotiikan alalla. Sen muodot ovat erilaisia, mutta niillä kaikilla on yhteinen piirre, joka on se, että ne voivat vastaanottaa ohjeita ja paikantaa tarkasti mihin tahansa pisteeseen kolmiulotteisessa (kaksiulotteisessa) avaruudessa operaatioiden suorittamiseksi. Sen ominaisuuksia ovat, että se pystyy suorittamaan erilaisia odotettuja operaatioita ohjelmoinnin avulla, ja sen rakenteessa ja suorituskyvyssä yhdistyvät sekä ihmisten että mekaanisten koneiden edut. Se voi korvata ihmisen raskaan työn toteuttaakseen tuotannon mekanisoinnin ja automatisoinnin, ja se voi toimia haitallisissa ympäristöissä henkilökohtaisen turvallisuuden suojelemiseksi. Siksi sitä käytetään laajalti koneiden valmistuksessa, elektroniikassa, kevyessä teollisuudessa ja atomienergiassa.
1.Yleiset robottivarret koostuvat pääasiassa kolmesta osasta: päärungosta, käyttömekanismista ja ohjausjärjestelmästä
(I) Mekaaninen rakenne
1. Robottivarren runko on koko laitteen perustukiosa, joka on yleensä valmistettu tukevista ja kestävistä metallimateriaaleista. Sen on kestettävä robottikäsivarren työn aikana synnyttämiä erilaisia voimia ja vääntömomentteja, mutta sen tulee myös tarjota vakaa asennusasento muille komponenteille. Sen suunnittelussa on otettava huomioon tasapaino, vakaus ja mukautuvuus työympäristöön. 2. Käsivarsi Robotin käsivarsi on keskeinen osa eri toimintojen suorittamisessa. Se koostuu sarjasta kiertokankoja ja niveliä. Nivelten pyörimisen ja kiertokankien liikkeen avulla käsivarsi voi saavuttaa usean vapausasteen liikkeen avaruudessa. Nivelet toimivat yleensä erittäin tarkoilla moottoreilla, supistimella tai hydraulisilla käyttölaitteilla varren liiketarkkuuden ja nopeuden varmistamiseksi. Samanaikaisesti käsivarren materiaalilla on oltava korkea lujuus ja kevyt paino, jotta se vastaa nopean liikkeen ja raskaiden esineiden kantamiseen. 3. Päätetoimilaite Tämä on robottivarren osa, joka koskettaa suoraan työkohteeseen ja sen toiminta on samanlainen kuin ihmisen käden. Päätetoimilaitteita on monenlaisia, ja yleisimpiä ovat tarttujat, imukupit, ruiskupistoolit jne. Tarttuja voidaan räätälöidä esineen muodon ja koon mukaan, ja sitä käytetään tarttumaan erimuotoisiin esineisiin; imukuppi käyttää alipaineen periaatetta kohteen absorboimiseksi ja sopii tasapintaisille esineille; ruiskupistoolia voidaan käyttää ruiskutukseen, hitsaukseen ja muihin toimintoihin.
(II) Voimansiirtojärjestelmä
1. Moottorikäyttö Moottori on yksi yleisimmin käytetyistä käyttötavoista robottivarressa. Tasavirtamoottoreita, AC-moottoreita ja askelmoottoreita voidaan käyttää ohjaamaan robottivarren yhteisliikettä. Moottorikäytön etuna on korkea ohjaustarkkuus, nopea vastenopeus ja laaja nopeuden säätöalue. Moottorin nopeutta ja suuntaa ohjaamalla robotin käden liikerataa voidaan ohjata tarkasti. Samanaikaisesti moottoria voidaan käyttää myös yhdessä erilaisten vähennyslaitteiden kanssa ulostulon vääntömomentin lisäämiseksi vastaamaan robottivarren tarpeita raskaita esineitä kuljetettaessa. 2. Hydraulinen käyttö Hydraulikäyttöä käytetään laajalti joissakin robottikäsivarsissa, jotka vaativat suurta tehoa. Hydraulijärjestelmä paineistaa hydrauliöljyn hydraulipumpun kautta, jotta hydraulisylinteri tai hydraulimoottori saadaan toimimaan, jolloin robotin käsivarsi liikkuu. Hydraulisen käytön etuna on suuri teho, nopea vastenopeus ja korkea luotettavuus. Se sopii joihinkin raskaisiin robottikäsivarsiin ja tilanteisiin, jotka vaativat nopeaa toimintaa. Hydraulijärjestelmällä on kuitenkin myös haittoja, kuten vuodot, korkeat ylläpitokustannukset ja korkeat työympäristön vaatimukset. 3. Pneumaattinen käyttö Pneumaattinen käyttö käyttää paineilmaa virtalähteenä sylinterien ja muiden toimilaitteiden ohjaamiseen. Pneumaattisen käytön etuna on yksinkertainen rakenne, alhainen hinta ja suuri nopeus. Se sopii joihinkin tilanteisiin, joissa tehoa ja tarkkuutta ei vaadita. Pneumaattisen järjestelmän teho on kuitenkin suhteellisen pieni, myös ohjaustarkkuus on alhainen ja se on varustettava paineilmalähteellä ja siihen liittyvillä pneumaattisilla komponenteilla.
(III) Ohjausjärjestelmä
1. Ohjain Ohjain on robottikäsivarren aivot, jotka vastaavat erilaisten ohjeiden vastaanottamisesta sekä ohjausjärjestelmän ja mekaanisen rakenteen toimien ohjaamisesta ohjeiden mukaisesti. Ohjaimessa käytetään yleensä mikroprosessoria, ohjelmoitavaa logiikkaohjainta (PLC) tai erillistä liikkeenohjauspiiriä. Sillä voidaan saavuttaa tarkka robottivarren paikan, nopeuden, kiihtyvyyden ja muiden parametrien hallinta, ja se voi myös käsitellä eri antureiden takaisin syöttämiä tietoja suljetun silmukan ohjauksen saavuttamiseksi. Ohjain voidaan ohjelmoida useilla tavoilla, mukaan lukien graafinen ohjelmointi, tekstiohjelmointi jne., jotta käyttäjät voivat ohjelmoida ja korjata virheitä erilaisten tarpeiden mukaan. 2. Anturit Anturi on tärkeä osa robottikäsivarren havaintoa ulkoisesta ympäristöstä ja omasta tilastaan. Asentoanturi voi seurata robottivarren jokaisen nivelen asentoa reaaliajassa varmistaakseen robottivarren liiketarkkuuden; voimatunnistin voi havaita robotin käden voiman tarttuessaan esineeseen estääkseen esinettä liukumasta tai vaurioitumasta; visuaalinen anturi voi tunnistaa ja paikantaa työkohteen ja parantaa robotin käden älykkyyttä. Lisäksi on lämpötila-antureita, paineantureita jne., joilla valvotaan robottivarren työtilaa ja ympäristöparametreja.
2. Robottivarren luokitus luokitellaan yleensä rakenteellisen muodon, ajotavan ja käyttöalueen mukaan
(I) Luokittelu rakenteellisen muodon mukaan
1. Suorakulmainen koordinaattirobottivarsi Tämän robottivarren varsi liikkuu suorakaiteen muotoisen koordinaattijärjestelmän kolmea koordinaattiakselia pitkin, nimittäin X-, Y- ja Z-akseleita. Sen etuna on yksinkertainen rakenne, kätevä ohjaus, korkea paikannustarkkuus jne., ja se sopii joihinkin yksinkertaisiin käsittely-, kokoonpano- ja käsittelytehtäviin. Suorakulmaisen koordinaattirobotin varren työtila on kuitenkin suhteellisen pieni ja joustavuus huono.
2. Lieriömäinen koordinaattirobottivarsi Lieriömäisen koordinaatin robottivarren varsi koostuu pyörivästä nivelestä ja kahdesta lineaarisesta nivelestä, ja sen liiketila on sylinterimäinen. Sen etuna on kompakti rakenne, suuri työskentelyalue, joustava liike jne., ja se sopii joihinkin keskivaikeisiin tehtäviin. Sylinterimäisen koordinaattirobotin varren paikannustarkkuus on kuitenkin suhteellisen alhainen ja ohjausvaikeus on suhteellisen korkea.
3. Pallokoordinaattirobottivarsi Pallokoordinaattirobottivarren varsi koostuu kahdesta pyörivästä nivelestä ja yhdestä lineaarisesta nivelestä, ja sen liiketila on pallomainen. Sen etuna on joustava liike, suuri työskentelyalue ja kyky mukautua monimutkaisiin työympäristöihin. Se sopii joihinkin tehtäviin, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja suurta joustavuutta. Pallokoordinaattirobottivarren rakenne on kuitenkin monimutkainen, ohjausvaikeus on suuri ja kustannukset ovat myös korkeat.
4. Nivelletty robottikäsi Nivelletty robottikäsivarsi jäljittelee ihmisen käsivarren rakennetta, koostuu useista pyörivistä nivelistä ja pystyy suorittamaan erilaisia liikkeitä, jotka ovat samanlaisia kuin ihmisen käsi. Sen etuna on joustava liike, suuri työskentelyalue ja kyky mukautua monimutkaisiin työympäristöihin. Se on tällä hetkellä yleisimmin käytetty robottikäsivarsi.
Nivellettyjen robottikäsivarsien ohjaus on kuitenkin vaikeaa ja vaatii korkeaa ohjelmointi- ja virheenkorjaustekniikkaa.
(II) Luokittelu ajotavan mukaan
1. Sähköiset robottivarret Sähkörobottivarret käyttävät moottoreita käyttölaitteina, joiden etuna on korkea ohjaustarkkuus, nopea vastenopeus ja alhainen melu. Se sopii joihinkin tilanteisiin, joissa on korkeat tarkkuus- ja nopeusvaatimukset, kuten elektroniikkavalmistukseen, lääketieteellisiin laitteisiin ja muihin teollisuudenaloihin. 2. Hydrauliset robottivarret Hydraulisissa robottivarsissa käytetään hydraulisia käyttölaitteita, joiden etuna on suuri teho, korkea luotettavuus ja vahva sopeutumiskyky. Se sopii joihinkin raskaisiin robottikäsivarsiin ja tilanteisiin, jotka vaativat suurta tehoa, kuten rakennus-, kaivos- ja muilla aloilla. 3. Pneumaattiset robottivarret Pneumaattisissa robottivarsissa käytetään pneumaattisia käyttölaitteita, joiden etuna on yksinkertainen rakenne, alhainen hinta ja suuri nopeus. Se sopii joihinkin tilanteisiin, jotka eivät vaadi suurta tehoa ja tarkkuutta, kuten pakkaus-, painatus- ja muilla aloilla.
(III) Luokittelu sovellusalueen mukaan
1. Teollisuuden robottikäsivarsia Teollisuuden robottikäsivarsia käytetään pääasiassa teollisessa tuotannossa, kuten autoteollisuudessa, elektroniikkatuotteiden valmistuksessa ja mekaanisessa käsittelyssä. Se voi toteuttaa automatisoidun tuotannon, parantaa tuotannon tehokkuutta ja tuotteiden laatua. 2. Palvelurobottikäsivarsi Palvelurobottikäsiä käytetään pääasiassa palvelualoilla, kuten lääketieteessä, ravintola-alalla, kotipalveluissa jne. Se voi tarjota ihmisille erilaisia palveluita, kuten sairaanhoito, ateriatoimitus, siivous jne. 3. Erikoisrobottivarsi Erikoisrobottikäsivarsia käytetään pääasiassa joillakin erikoisaloilla, kuten ilmailu-, armeija-, syvänmeren työskentely- ja suorituskykyvaatimukset ja -ympäristöt mukautuvat monimutkaisiin työympäristöihin jne.
Robottikäsivarsien tuomat muutokset teolliseen valmistustuotantoon eivät ole vain toiminnan automatisointi ja tehokkuus, vaan myös siihen liittyvä moderni johtamismalli on muuttanut suuresti yritysten tuotantotapoja ja kilpailukykyä markkinoilla. Robottiaseiden käyttö on yrityksille hyvä tilaisuus sopeuttaa teollista rakennettaan sekä päivittää ja muuntua.
Postitusaika: 24.9.2024
