Pramoniniai manipuliatoriai arba robotikos manipuliatoriai yra mašinos, naudojamos manipuliuoti ar valdyti medžiagą, tiesiogiai nesusiliečiant. Iš pradžių jis buvo naudojamas manipuliuoti radioaktyviais ar biologiškai pavojingais daiktais, kuriuos žmogui gali būti sunku valdyti. Tačiau dabar jie naudojami daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, sunkių daiktų kėlimui, nuolatiniam suvirinimui, tiksliai ir pan. Išskyrus pramonės šakas, jie taip pat naudojami ligoninėse kaip chirurginiai instrumentai. Ir dabar dienos gydytojai savo operacijose daug naudoja robotikos manipuliatorius.
Prieš pasakodamas apie įvairius pramoninius manipuliatorius, norėčiau papasakoti apie sąnarius.
Jungtyje yra dvi nuorodos. Pirmasis yra reguliarus atskaitos rėmas, kuris yra fiksuotas. Antrasis atskaitos rėmas nėra fiksuotas ir judės pirmojo atskaitos rėmo atžvilgiu, priklausomai nuo sąnario padėties (arba jungties vertės), kuri apibrėžia jo konfigūraciją.
Sužinosime apie dvi jungtis, kurios naudojamos gaminant skirtingų tipų pramoninius manipuliatorius.
1. Revolute Joint:
Jie turi vieną laisvės laipsnį ir apibūdina sukimosi judesius (1 laisvės laipsnis) tarp objektų. Jų konfigūraciją apibrėžia viena reikšmė, atspindinti pasukimo dydį aplink jų pirmojo atskaitos kadro z ašį.
Čia galime pamatyti sukamą dviejų objektų jungtį. Čia sekėjas gali sukti aplink pagrindą.
2. Prizminis sąnarys:
Prizminiai sąnariai turi vieną laisvės laipsnį ir yra naudojami vertimo judėjimams tarp objektų apibūdinti. Jų konfigūraciją apibrėžia viena reikšmė, atspindinti vertimo kiekį išilgai jų pirmojo atskaitos kadro z ašies.
Čia galite pamatyti įvairius prizminius sąnarius vienoje sistemoje.
Įvairių tipų pramoniniai manipuliatoriai
Pramonėje naudojami daugybė pramoninių manipuliatorių tipų pagal jų reikalavimus. Kai kurie iš jų yra išvardyti žemiau.
- Dekarto koordinačių robotas:
Šiame pramoniniame robote jo 3 pagrindinės ašys turi prizminius sujungimus arba jie juda tiesiai vienas po kito. Dekarto robotai yra tinkamiausi klijams išpilti, pavyzdžiui, automobilių pramonėje. Pagrindinis Dekartiečių pranašumas yra tas, kad jie sugeba judėti keliomis tiesinėmis kryptimis. Be to, jie sugeba įterpti tiesia linija ir yra lengvai programuojami. Dekarto roboto trūkumai yra tai, kad jis užima per daug vietos, nes didžioji dalis šio roboto vietos yra nenaudojama.
- „SCARA“ robotas:
SCARA akronimas reiškia „Selective Compliance Assembly Robot Arm“ arba „Selective Compliance Articulated Robot Arm“. SCARA robotai turi judesius, panašius į žmogaus rankos judesius. Šias mašinas sudaro „peties“ ir „alkūnės“ sąnarys, „riešo“ ašis ir vertikalus judesys. SCARA robotai turi 2 sukamuosius sujungimus ir 1 prizminį sujungimą. SCARA robotai turi ribotus judesius, tačiau tai taip pat yra jo pranašumas, nes jie gali judėti greičiau nei kiti 6 ašių robotai. Jis taip pat yra labai tvirtas ir patvarus. Jie dažniausiai naudojami tam tikslui, kuriam reikalingi greiti, pakartojami ir aiškūs judesiai nuo taško iki taško, pavyzdžiui, padėklų pakėlimas, DE padėklų padėjimas, mašinos pakrovimas / iškrovimas ir surinkimas. Jo trūkumai yra tai, kad jis turi ribotus judesius ir nėra labai lankstus.
- Cilindrinis robotas:
Iš esmės tai roboto ranka, judanti aplink cilindro formos stulpą. Cilindrinė robotų sistema turi tris judėjimo ašis - apskrito judesio ašį ir dvi linijines ašis horizontaliame ir vertikaliame rankos judėjime. Taigi jis turi 1 sukamą jungtį, 1 cilindrinę ir 1 prizminę jungtį. Šiandien cilindriniai robotai yra mažiau naudojami ir juos pakeičia lankstesni bei greitesni robotai, tačiau jis užima labai svarbią vietą istorijoje, nes jis buvo naudojamas grumiantis ir laikant užduotis daug anksčiau nei buvo sukurti šešių ašių robotai. Jo pranašumas yra tas, kad jis gali judėti daug greičiau nei Dekarto robotas, jei dviejų taškų spindulys yra vienodas. Jo trūkumas yra tas, kad reikia pastangų norint pereiti iš Dekarto koordinačių sistemos į cilindrinę koordinačių sistemą.
- PUMA robotas:
PUMA (programuojama universali surinkimo mašina arba programuojama universali manipuliavimo svirtis) yra dažniausiai naudojamas pramoninis robotas surinkimo, suvirinimo operacijose ir universitetų laboratorijose. Jis labiau panašus į žmogaus ranką nei SCARA robotas. Jis pasižymi dideliu lankstumu daugiau nei SCARA, tačiau taip pat sumažina jo tikslumą. Taigi jie naudojami mažiau tiksliems darbams, pavyzdžiui, surinkimui, suvirinimui ir objektų tvarkymui. Jame yra 3 sukamosios jungtys, tačiau ne visos jungtys yra lygiagrečios, antroji jungtis nuo pagrindo yra statmena kitoms jungtims. Dėl to PUMA atitinka visas tris ašis X, Y ir Z. Trūkumas yra mažesnis tikslumas, todėl jo negalima naudoti kritiškai ir labai tiksliai reikalingoms programoms.
- „Polar“ robotai:
Kartais jis laikomas sferiniais robotais. Tai stacionarūs robotų ginklai su sferiniais ar beveik sferiniais darbo vokais, kuriuos galima išdėstyti poliarinių koordinačių sistemoje. Jie yra sudėtingesni nei Dekarto ir SCARA robotai, tačiau jo valdymo sprendimas yra daug mažiau sudėtingas. Jis turi 2 sukamuosius sujungimus ir 1 prizminį sujungimą, skirtą šalia sferinės darbo vietos. Pagrindiniai jo naudojimo būdai yra tvarkymo operacijos gamybos linijoje ir roboto išrinkimas ir padėjimas.
Kalbant apie riešo dizainą, jis turi dvi konfigūracijas:
„Pitch-Yaw-Roll“ (XYZ) kaip žmogaus ranka ir „Roll-Pitch-Roll“ kaip sferinis riešas. Rutulinis riešas yra populiariausias, nes jį mechaniškai paprasčiau įgyvendinti. Jis demonstruoja pavienes konfigūracijas, kurias galima atpažinti ir kurių galima išvengti dirbant su robotu. Prekyba tarp tvirtų sprendimų paprastumo ir pavienių konfigūracijų egzistavimo yra palanki sferiniam riešo dizainui, ir tai yra jo sėkmės priežastis.