Όλα τα μέρη ενός ρομπότ παίζουν ρόλο στις λειτουργίες του και καθορίζουν το είδος των εργασιών για τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Επομένως, η εις βάθος κατανόηση τέτοιων εξαρτημάτων θα ήταν το πρώτο βήμα προς την επιλογή του σωστού βιομηχανικό ρομπότ για τις ανάγκες σας. Αν και υπάρχουν πολλά μέρη που πρέπει να λάβετε υπόψη, ίσως θα ήταν ωφέλιμο να ξεκινήσετε με ένα από τα βασικά. ένας ρομποτικός χειριστής.
Τι είναι ο Ρομποτικός Χειρισμός;
A ρομπότ είναι ένα μηχάνημα που είναι προγραμματισμένο να εκτελεί αυτόματα συγκεκριμένες εργασίες με προβλέψιμο τρόπο. Για να γίνει αυτό, πρέπει να χειριστεί αντικείμενα και είτε να τα μετακινήσει είτε να τα χτυπήσει μέσω ενεργειών όπως η συγκόλληση ή η διάτρηση. Είναι αυτός ο χειρισμός ή οι διαδικασίες που εκτελούνται σε αντικείμενα που αναφέρεται ως ρομποτικός χειρισμός. Αυτός ο ορισμός μας δίνει έτσι το πλαίσιο για να ορίσουμε τους ρομποτικούς χειριστές.
Ένας ρομποτικός χειριστής είναι μια δομή που μοιάζει με βραχίονα που ενώνεται με το σώμα ενός ρομπότ και χρησιμοποιείται για την εκτέλεση εργασιών. Ένα ρομπότ χωρίς χειριστή θα ήταν το ισοδύναμο ενός ατόμου που εκτελεί μια εργασία με τα χέρια του δεμένα πίσω από την πλάτη του, απλά δεν είναι βιώσιμο. Στην πραγματικότητα, για αυτόν τον λόγο οι ρομποτικοί χειριστές είναι γνωστοί και ως βραχίονες ρομπότ.
Από τι αποτελούνται οι Robot Manipulators;
Πηγή: Kawasaki
Οι χειριστές ρομπότ αποτελούνται από μια σειρά αρθρώσεων και συνδέσμων συγχωνευμένων στην εσωτερική τους δομή. Από έξω, ο ρομποτικός βραχίονας χειριστή φαίνεται να είναι τοποθετημένος μόνο στο ρομπότ. Ωστόσο, η σειρά των αρθρώσεων και των συνδέσμων πηγαίνει πιο μακριά στο σώμα του ρομπότ για να τα δεσμεύσει. Αυτό διασφαλίζει ότι το ρομπότ και ο χειριστής συνεργάζονται σε συντονισμένες κινήσεις ρευστών.
Οι σύνδεσμοι είναι άκαμπτα στοιχεία που συγχωνεύουν διαφορετικά μέρη ενός ρομπότ. Ενώ η ακαμψία τους παρέχει μια σταθερή δομή, θα καθιστούσε δύσκολη την κίνηση των εξαρτημάτων του ρομπότ κατά τη διάρκεια των εργασιών. Ως αποτέλεσμα, προστίθενται αρμοί στους συνδέσμους για διευκόλυνση της ευελιξίας. Οι αρθρώσεις είναι κινητά εξαρτήματα που ολισθαίνουν το ένα πάνω στο άλλο για να διευκολύνουν γραμμική, περιστροφική ή επαναστατική κίνηση εξαρτημάτων ρομπότ. Είναι κατασκευασμένα και λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως ένας ανθρώπινος αγκώνας ή γόνατο.
Ρομπότ χειριστές σε διαφορετικά ρομπότ
Πηγή: www.brainkart.com
Οι τύποι και ο αριθμός των αρθρώσεων που έχει ένας χειριστής ρομπότ καθορίζουν τους βαθμούς ελευθερίας του, το σχήμα του περιβλήματος εργασίας του και τον τρόπο εφαρμογής του. Αυτό με τη σειρά του καθορίζει τον τρόπο κατηγοριοποίησης ενός ρομπότ. Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε διαφορετικούς τύπους ρομπότ και τις δομές των ρομποτικών χειριστών τους.
Καρτεσιανό ρομπότ- οι χειριστές του συνδέονται χρησιμοποιώντας 3 πρισματικές αρθρώσεις που είναι κάθετες μεταξύ τους και παρέχουν μόνο γραμμικές κινήσεις ολίσθησης. Ως αποτέλεσμα, ένα καρτεσιανό ρομπότ ταξινομείται ως ρομπότ 3 αξόνων και έχει γεωμετρικό φάκελο εργασίας.
Polar Robot- ο βραχίονας και το σώμα ενός πολικού ρομπότ ενώνονται χρησιμοποιώντας μια περιστροφική άρθρωση. Αυτός ο τύπος άρθρωσης επιτρέπει κυκλικές κινήσεις που επιτρέπουν στον πολικό βραχίονα ρομπότ να κινείται μέσα σε 3 άξονες σε ένα σύστημα πολικής γεωμετρίας.
Κυλινδρικό ρομπότ- ένας κυλινδρικός βραχίονας ρομπότ λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν περιστροφικό σύνδεσμο στη βάση και έναν γραμμικό σύνδεσμο που του επιτρέπει να κινείται κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα. Η ρύθμιση αυτών των αρθρώσεων επιτρέπει στον χειριστή να επιμηκύνεται και να αποσύρεται, αλλά το περίβλημα εργασίας του εξακολουθεί να είναι μάλλον περιορισμένο σε ένα μικρό κυλινδρικό σχήμα.
Ρομπότ SCARA – οι αρμοί σε ένα ρομπότ SCARA είναι περιστροφικοί και διευκολύνουν τις κινήσεις του κατά μήκος των αξόνων XY ενώ παραμένουν άκαμπτοι στον άξονα Z. Λόγω του ότι οι αρμοί είναι οριζόντιο επίπεδο, τα ρομπότ SCARA έχουν φαρδιούς φακέλους εργασίας σε ημικυκλικό σχήμα.
Αρθρωτό ρομπότ– ένα αρθρωτό ρομπότ έχει τους πιο ευέλικτους χειριστές από όλα τα άλλα ρομπότ. Ο ρομποτικός βραχίονας χειριστή συνδέεται με το σώμα του ρομπότ μέσω μιας περιστροφικής άρθρωσης, ενώ ο αγκώνας και άλλα μέρη του βραχίονα συνδέονται με περιστροφικές αρθρώσεις. Οι περιστροφικές αρθρώσεις επιτρέπουν στον βραχίονα να κυλήσει, να σκύψει και να εκσφενδονιστεί, δημιουργώντας έτσι ένα ρομπότ 6 αξόνων.
Εφαρμογές Ρομποτικών Χειριστών
Η ευελιξία των διαφόρων ρομποτικών χειριστών μπορεί να αξιοποιηθεί για την αυτοματοποίηση των διαδικασιών σε διαφορετικούς κλάδους. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών περιλαμβάνουν:
Ρομποτική χειρουργική - σε αυτήν την εφαρμογή, ένας αρθρωτός ρομποτικός χειριστής είναι εφοδιασμένος με χειρουργικά εργαλεία ως τελικούς τελεστές. Ελέγχεται εξ αποστάσεως από χειρουργό για την εκτέλεση χειρουργικών ελιγμών.
Διαλέξτε και τοποθετήστε – αυτή είναι μια κοινή βιομηχανική εφαρμογή όπου οι χειριστές ρομπότ εφαρμόζονται για επαναλαμβανόμενες εργασίες επιλογής και τοποθέτησης, όπως η συσκευασία εμπορευμάτων.
Συγκρότημα PCB – σε αυτήν την περίπτωση, ένας ρομποτικός χειριστής αντικαθιστά τα χέρια ενός ανθρώπινου εργάτη για να συναρμολογήσει μικροεξαρτήματα σε μια πλακέτα PCB με υψηλή ακρίβεια και ταχύτητα.
Συμπέρασμα
Είναι ασφαλές να πούμε ότι η έννοια του ρομποτικού χειριστή στη ρομποτική υπερβαίνει απλώς τη λειτουργία. Πηγαίνει περαιτέρω για να ορίσει τη δομή και πώς μπορεί να εφαρμοστεί ένα ρομπότ. Ποιοτικοί χειριστές από έναν αξιόπιστο κατασκευαστής ρομποτικού βραχίονα Ως εκ τούτου, θα ήταν μια αξιόλογη επένδυση για όποιον τολμήσει στη ρομποτική.