Zdroj: Pinterest
Každý průmyslové robotické rameno má některé části, které spolupracují, aby byla celá struktura použitelná. Zahrnují ovladače, koncové efektory, pohony, senzory a robotické manipulátory. Každá z těchto částí hraje jedinečnou roli při vzájemné podpoře. Ze všech by robotické manipulátory mohly být také jednou z nejdůležitějších součástí robotické konstrukce. Podíváme se podrobně na to, co jsou robotické manipulátory, jaké role jim slouží, a porovnáme je s konvenčními robotickými rameny, abychom viděli, jak se vzájemně vyrovnávají.
Co je robot manipulátor?
Robotický manipulátor je zařízení, které slouží k manipulaci s materiály bez přímého fyzického kontaktu jednotlivce manipulujícího s jejich provozem. Byly vynalezeny, aby robotům usnadnily práci s radioaktivními a biologicky nebezpečnými materiály, které vyžadovaly, aby se lidé drželi v dostatečné vzdálenosti, aby se vyhnuli expozici. Postupem času se však tento princip přenesl do moderních robotických paží, aby bylo ovládání mnohem jednodušší a flexibilnější.
Některé z moderních rolí, které byly použity, zahrnují svařování, robotickou chirurgii a kosmických stanic. Samotný manipulátor má tvar paže a je dodáván se segmenty, které se nazývají křížové posuvníky, které se mohou po sobě klouzat, když bezpečně uchopují předměty. To jim poskytuje extra volnost v pohybu, něco, co většina běžných robotických paží postrádá.
Na frontě výroby ve velkém měřítku se robotický manipulátor používá pro náročné úkoly, jako je zvedání těžkých chytů, které by jinak pro lidské pracovníky představovaly příliš mnoho práce. Jsou také vhodné pro umístění nákladu do uspořádané hromady, která může být vysoká jako celý sklad, díky výsuvným romantickým ramenům. Jejich flexibilita z nich dělá ideální nástroj pro protlačení stísněných prostorů, a to je jeden z důvodů, proč mnoho robotů, které se používají v lékařské oblasti, využívá robotické manipulátory ve všech svých úkolech, protože jsou přesnější a přesnější se sebemenšími. možnost zničení jiných tělesných orgánů.
Typy robotických manipulátorů
Existují různé typy robotických manipulátorů, které se aktivně používají ve všech formách výroby, zejména v montážních závodech. Tyto manipulátory se dodávají v různých velikostech, ale všechny fungují na stejném principu. Za zmínku stojí klouby, které tvoří tyto manipulátory. Jsou to části, díky nimž je pohyb flexibilnější, a dodávají se ve 2 typech, které zahrnují následující.
Otočný kloub: Jedná se o klouby robotických manipulátorů, které mají jeden stupeň volnosti s pohyby, které lze popsat jako rotační. Jejich konfigurace je tvořena jednou hodnotou, která představuje počet otáček, když jsou v provozu.
Prizmatický kloub: Jedná se o klouby, které lze popsat jako translační, protože to je pohyb, který vykazují při pohybu mezi objekty. Jsou-li v provozu, jsou reprezentovány jedním stupněm posunutí podél své osy.
Po vyčištění spojů, které jsou běžné u průmyslových manipulátorů, následují některé z pozoruhodných robotů typu manipulátoru, které se používají ve výrobním procesu v různých kapacitách.
Kartézský souřadnicový robot
Zdroj: Pinterest
Jedná se o průmyslový robot, který využívá prizmatický kloubový manipulátor a nejlépe se používá pro úkoly, jako je dávkování lepidel v automobilovém průmyslu. Tento robot má schopnost pohybovat se v lineárních směrech, a to je jedna z jeho největších výhod, protože je rychlý, přesný a poskytuje manipulátorům přímočarý provoz, který zajišťuje rovnoměrnou práci, kterou dělají od prvního produktu po poslední. Patří také mezi nejjednodušší roboty typu manipulátoru k programování, protože jejich pohyby jsou více definovány podél jedné trajektorie. Jedinou nevýhodou je, že zabírají příliš mnoho místa, ale málokdy ho využívají. To jim ztěžuje práci po boku jiných robotů typu manipulátor a lidských pracovníků.
Robot SCARA
SCARA Robots je jedním z nejoblíbenějších průmyslových robotů, které ve svém nastavení využívají robotické manipulátory. Zkratka pro Selective Compliance Assembly Robot Arm, vykazují pohyby, které jsou velmi podobné pohybu lidské ruky. Dodávají se s ramenem, loketním kloubem a zápěstím, které mohou provádět vertikální pohyby. I ony využívají pro své flexibilní pohyby prizmatický kloub a jsou velmi rychlé ve srovnání s jinými typy manipulátorů s robotickými rameny.
Roboty SCARA jsou také odolné a velmi tuhé; to jim umožňuje zvládnout nejsložitější typy úloh, které vyžadují kombinaci vysoké rychlosti a přesnosti. Jsou také velmi ideální pro opakovatelné úkoly, a proto se používají paletizační úkoly, nakládání strojů a montáž. Jedinou nevýhodou manipulátorů používaných v robotech SCARA je, že nejsou flexibilní a jejich pohyby jsou omezené.
Válcový robot
Zdroj: www.industrial-electronics.com
Jedná se o průmyslový robotický manipulátor, který se pohybuje kolem tyče ve tvaru válce. Má tři osy pro pohyb; jeden kruhový a dva lineární, které dávají paži flexibilní horizontální a vertikální pohyby. Na rozdíl od většiny ostatních robotických ramen manipulátorového typu má válcový robot tři klouby; otočný kloub, prizmatický kloub a válcový kloub. Tito roboti jsou téměř stejně rychlí jako Robotická ramena SCARAa z tohoto důvodu se používají v rychle se měnících prostředích, jako je vybírání a umísťování, uchopování a držení, kromě mnoha dalších náročných úkolů. Výhody, které má oproti kartézskému robotu, jsou, že se může pohybovat rychleji a více směry a dokáže efektivně využívat prostor kolem sebe, což je lepší, než co umí robot SCARA.
Roboty PUMA
Zdroj: grabcad.com
Programovatelný univerzální stroj pro montáž (PUMA) je jedním z nejpoužívanějších průmyslových robotů, které lze nalézt v montážních a svařovacích operacích, které vyžadují praktický přístup. Robot má podobný design jako lidská paže a lze si jej snadno splést s a Robot SCARA protože manipulátor vypadá téměř stejně. Jediný rozdíl, který tyto dva odlišuje, je ten, že PUMA je flexibilnější, ale postrádá přesnost jako u robotů SCARA. Přesto se tyto roboty stále používají pro rychlé úkoly, které vyžadují pozorování rychlosti i přesnosti. Má tři otočné klouby, díky nimž je PUMA kompatibilní se všemi třemi osami. Jedinou nevýhodou tohoto typu robota je, že postrádá přesnost pro zvládnutí kritických úkolů, ale stále je užitečný pro jiné úkoly, které nejsou tak náročné.
Polární roboti
Zdroj: blog.technavio.com
Posledním typem robotických paží typu manipulátoru je robot Polar, známý také jako sférické roboty; jsou to stacionární typy strojů, které mají ramena podepřená sférickými pracovními obálkami. Jejich konstrukce je sofistikovanější než u většiny ostatních robotů na tomto seznamu; mají pár otočných kloubů, který funguje vedle prizmatického kloubu. Roboty Polar se kromě jiných opakujících se úkolů používají k manipulačním operacím, jako je vybírání, ukládání a paletizace.
Použití robotických manipulátorů
Zdroj: Pinterest
Přidání robotického manipulátoru k robotické paži plní řadu funkcí. Jak již bylo zmíněno, jsou flexibilní, rychlejší, dokážou se protlačit malými prostory a jsou velmi efektivní pro opakující se úkoly, které vyžadují vysokou přesnost. Níže jsou uvedena některá z použití, pro která se nejlépe hodí.
Automobilová montáž: Těžké díly, které se podílejí na výrobě automobilů, vyžadují robotická ramena značné síly a dobrého úchopu, což jsou manipulátory schopny poskytnout. Jejich flexibilní pohyby ve všech směrech také značně usnadňují úkoly, jako je lakování sprejem, protože celou skořepinu vozu lze rychle otáčet, aby zakryla všechny části.
Chirurgické procesy: Automatizovaná chirurgie je velmi delikátní zákrok, který vyžaduje nejvyšší formu přesnosti, protože na stole je v sázce lidský život. Lékařské roboty jsou obvykle malé, ale pro přesnější operace vyžadují menší manipulátory, které jsou rychlé se schopností rychle se protlačit jakoukoli malou štěrbinou, aniž by to zhoršilo situaci.
Svařovací manipulátory: Průmyslové svařování produkuje velké množství tepla, a to může být pro lidského pracovníka příliš mnoho pro operaci zblízka. Tady je robot svařovací manipulátor přijde vhod, protože jej lze ovládat na dálku, aniž by byla ohrožena jeho přesnost, rychlost a účinnost.
Vybrat a umístit: Nakládání a vykládání těžkých materiálů je součástí výrobního procesu a mít ty správné roboty je vše, co potřebujete, abyste zajistili, že se řetěz žádným způsobem nepřetrhne. Manipulátory mají nejflexibilnější koncové efektory a jsou podporovány silnými robotickými rameny, které jsou schopny uchopit těžká břemena a umístit je uspořádaně.
Malířský robot: Robotické lakování je dalším procesem, který závisí na přesnosti, aby bylo zajištěno, že každý nanesený nátěr bude jednotný po celém povrchu. Jediný způsob, jak toho dosáhnout správně, je použití robotických manipulátorů, které se snadno ovládají a programují.
Závěr
Robotické manipulátory si stále častěji nacházejí cestu do výrobních prostor díky své spolehlivosti. Představují další úroveň evoluce průmyslových robotů a každý, kdo chce automatizovat jejich procesy, je musí přijmout, nebo zůstat pozadu. Další informace o robotických pažích a manipulátorech naleznete podívejte se na naše webové stránky co nejdříve a projděte si všechny zdroje, které budete mít k dispozici.