Industriella manipulatorer eller robotikmanipulatorer är maskiner som används för att manipulera eller kontrollera material utan direktkontakt. Ursprungligen användes den för att manipulera radioaktivt eller biofarligt föremål som kan vara svårt för en person att hantera. Men nu används de i många branscher för att utföra uppgifter som att lyfta tunga föremål, svetsa kontinuerligt med god precision etc. Förutom industrier används de också på sjukhus som kirurgiska instrument. Och nu använder läkare i stor utsträckning robotmanipulatorer i sin verksamhet.
Innan jag berättar om olika typer av industriella manipulatorer vill jag berätta om fogar.
En gemensam har två referenser. Den första är den vanliga referensramen som är fixerad. Den andra referensramen är inte fast och kommer att röra sig relativt den första referensramen beroende på fogpositionen (eller fogvärdet) som definierar dess konfiguration.
Vi lär oss om två fogar som används vid tillverkning av olika typer av industriella manipulatorer.
1. Revolute Joint:
De har en grad av frihet och beskriver rotationsrörelser (1 grad av frihet) mellan objekt. Deras konfiguration definieras av ett värde som representerar rotationsmängden kring deras första referensrams z-axel.
Här kan vi se revolverfog mellan två objekt. Här kan följare ha rotationsrörelser runt sin bas.
2. Prismatisk led:
Prismatiska leder har en grad av frihet och används för att beskriva translationella rörelser mellan objekt. Deras konfiguration definieras av ett värde som representerar mängden översättning längs deras första referensrams z-axel.
Här kan du se olika prismatiska fogar i ett system.
Olika typer av industriella manipulatorer
I industrier används många typer av industriella manipulatorer enligt deras krav. Några av dem listas nedan.
- Kartesisk koordinatrobot:
I denna industrirobot har dess 3 huvudaxel prismatiska fogar eller de rör sig linjärt genom varandra. Kartesiska robotar är bäst lämpade för utmatning av lim som inom fordonsindustrin. Den primära fördelen med Cartesians är att de kan röra sig i flera linjära riktningar. Och de kan också göra raka linjer och är enkla att programmera. Nackdelarna med den kartesiska roboten är att det tar för mycket utrymme eftersom det mesta av utrymmet i denna robot är oanvänd.
- SCARA-robot:
SCARA-förkortningen står för Selective Compliance Assembly Robot Arm eller Selective Compliance Articulated Robot Arm. SCARA-robotar har rörelser som liknar en mänsklig arm. Dessa maskiner består av både en "axel" och "armbågsfog" tillsammans med en "handledsaxel" och vertikal rörelse. SCARA-robotar har två fogar och en prismatisk fog. SCARA-robotar har begränsade rörelser men det är också dess fördel eftersom de kan röra sig snabbare än andra 6-axliga robotar. Det är också mycket styvt och hållbart. De används oftast i applikationer som kräver snabba, repeterbara och ledade punkt-till-punkt-rörelser såsom palletering, DE-palletering, maskinbelastning / lossning och montering. Dess nackdelar är att den har begränsade rörelser och att den inte är särskilt flexibel.
- Cylindrisk robot:
Det är i grunden en robotarm som rör sig runt en cylinderformad stolpe. Ett cylindriskt robotsystem har tre rörelseaxlar - den cirkulära rörelseaxeln och de två linjära axlarna i armens horisontella och vertikala rörelse. Så det har 1 rotationsfog, 1 cylindrisk och 1 prismatisk fog. Idag används Cylindrical Robot mindre och ersätts av mer flexibla och snabba robotar men den har en mycket viktig plats i historien eftersom den användes för att kämpa och hålla uppgifter mycket innan sexaxliga robotar utvecklades. Dess fördel är att den kan röra sig mycket snabbare än den kartesiska roboten om två punkter har samma radie. Dess nackdel är att det kräver ansträngning för att omvandla från kartesiskt koordinatsystem till cylindriskt koordinatsystem.
- PUMA-robot:
PUMA (programmerbar universalmaskin för montering eller programmerbar universalmanipulationsarm) är den vanligaste industriroboten inom montering, svetsning och universitetslaboratorier. Det liknar människans arm mer än SCARA-roboten. Den har stor flexibilitet mer än SCARA men minskar också dess precision. Så de används i mindre precisionsarbete som montering, svetsning och objekthantering. Den har tre fogar men inte alla fogar är parallella, den andra fogen från basen är ortogonal mot de andra fogarna. Detta gör att PUMA uppfyller alla tre axlar X, Y och Z. Dess nackdel är dess mindre precision så att den inte kan användas i kritiska och högprecisionstillämpningar.
- Polarrobotar:
Det betraktas ibland som sfäriska robotar. Dessa är stationära robotarmar med sfäriska eller nästan sfäriska arbetshöljen som kan placeras i ett polärt koordinatsystem. De är mer sofistikerade än kartesiska och SCARA-robotar men dess kontrollösning är mycket mindre komplicerad. Den har två roterande fogar och en prismatisk fog för att skapa nära sfärisk arbetsyta. Dess huvudsakliga användningsområden är att hantera operationer i produktionslinjen och plocka och placera robot.
I form av handledsdesign har den två konfigurationer:
Pitch-Yaw-Roll (XYZ) som människans arm och Roll-Pitch-Roll som sfärisk handled. Den sfäriska handleden är den mest populära eftersom den är mekaniskt enklare att implementera. Den uppvisar enstaka konfigurationer som kan identifieras och följaktligen undvikas vid användning med roboten. Handeln mellan enkelhet med robusta lösningar och förekomsten av enstaka konfigurationer är gynnsam för den sfäriska handledsdesignen, och det är anledningen till dess framgång.