Roboto ranka yra labiausiai paplitęs robotų tipas šiuolaikiniuose pramoniniuose robotuose. Jis gali imituoti tam tikrus žmogaus rankų ir rankų judesius bei funkcijas, fiksuotas programas gali sugriebti, nešti daiktus ar valdyti konkrečius įrankius. Tai plačiausiai naudojamas automatikos įrenginys robotikos srityje. Jo formos yra skirtingos, tačiau jos visos turi bendrą bruožą – jos gali priimti instrukcijas ir tiksliai nustatyti vietą bet kuriame trimatėje (dvimatėje) erdvėje, kad galėtų atlikti operacijas. Jo savybės yra tai, kad jis gali atlikti įvairias numatomas operacijas programuodamas, o jo struktūra ir našumas apjungia tiek žmonių, tiek mechaninių mašinų pranašumus. Jis gali pakeisti sunkų žmogaus darbą, kad būtų galima mechanizuoti ir automatizuoti gamybą, ir gali veikti kenksmingoje aplinkoje, kad apsaugotų asmeninį saugumą. Todėl jis plačiai naudojamas mašinų gamyboje, elektronikoje, lengvojoje pramonėje ir atominėje energetikoje.
1. Įprastos robotų rankos daugiausia susideda iš trijų dalių: pagrindinio korpuso, pavaros mechanizmo ir valdymo sistemos
(I) Mechaninė konstrukcija
1. Roboto rankos fiuzeliažas yra pagrindinė viso įrenginio atraminė dalis, dažniausiai pagaminta iš tvirtų ir patvarių metalinių medžiagų. Jis turi ne tik atlaikyti įvairias jėgas ir sukimo momentus, kuriuos sukuria roboto ranka darbo metu, bet ir užtikrinti stabilią kitų komponentų montavimo padėtį. Projektuojant reikia atsižvelgti į pusiausvyrą, stabilumą ir prisitaikymą prie darbo aplinkos. 2. Ranka Roboto ranka yra pagrindinė dalis norint atlikti įvairius veiksmus. Jį sudaro jungiamųjų strypų ir jungčių serija. Sukant jungtis ir judant švaistikliais, ranka gali pasiekti kelių laisvės laipsnių judėjimą erdvėje. Jungtys dažniausiai varomos didelio tikslumo varikliais, reduktoriais arba hidrauliniais pavaros įtaisais, užtikrinančiais svirties judėjimo tikslumą ir greitį. Tuo pačiu metu rankos medžiaga turi turėti didelio stiprumo ir lengvo svorio savybes, kad atitiktų greito judėjimo ir sunkių daiktų nešiojimo poreikius. 3. Galinis efektorius Tai yra roboto rankos dalis, kuri tiesiogiai liečiasi su darbo objektu, o jos funkcija panaši į žmogaus rankos funkciją. Yra daugybė galinių efektorių tipų, o dažniausiai naudojami griebtuvai, siurbtukai, purškimo pistoletai ir kt. Griebtuvas gali būti pritaikytas pagal objekto formą ir dydį ir naudojamas įvairių formų objektams sugriebti; siurbtukas naudoja neigiamo slėgio principą, kad sugertų objektą ir tinka objektams su plokščiais paviršiais; purškimo pistoletas gali būti naudojamas purškimui, suvirinimui ir kitoms operacijoms.
(II) Pavaros sistema
1. Variklio pavara Variklis yra vienas iš dažniausiai naudojamų roboto rankos pavaros būdų. Nuolatinės srovės varikliai, kintamosios srovės varikliai ir žingsniniai varikliai gali būti naudojami norint valdyti bendrą roboto rankos judėjimą. Variklio pavara pasižymi dideliu valdymo tikslumu, greitu reagavimo greičiu ir plačiu greičio reguliavimo diapazonu. Valdant variklio greitį ir kryptį, galima tiksliai valdyti roboto rankos judėjimo trajektoriją. Tuo pačiu metu variklis taip pat gali būti naudojamas kartu su įvairiais reduktoriais, siekiant padidinti išėjimo sukimo momentą, kad atitiktų roboto rankos poreikius nešant sunkius daiktus. 2. Hidraulinė pavara Hidraulinė pavara plačiai naudojama kai kuriose robotų rankose, kurioms reikalinga didelė galia. Hidraulinė sistema slėgia hidraulinę alyvą per hidraulinį siurblį, kad pradėtų veikti hidraulinis cilindras arba hidraulinis variklis, taip įgyvendinant roboto rankos judėjimą. Hidraulinė pavara turi didelę galią, greitą reagavimo greitį ir didelį patikimumą. Jis tinka kai kurioms sunkioms roboto rankoms ir progoms, kai reikia greitai veikti. Tačiau hidraulinės sistemos trūkumai taip pat yra nuotėkis, didelės priežiūros išlaidos ir aukšti reikalavimai darbo aplinkai. 3. Pneumatinė pavara Pneumatinė pavara naudoja suslėgtą orą kaip energijos šaltinį, kad įjungtų cilindrus ir kitas pavaras. Pneumatinė pavara turi paprastos konstrukcijos, mažos kainos ir didelio greičio pranašumus. Jis tinka tam tikroms progoms, kai nereikia galios ir tikslumo. Tačiau pneumatinės sistemos galia yra palyginti maža, valdymo tikslumas taip pat mažas, todėl joje turi būti suspausto oro šaltinis ir susiję pneumatiniai komponentai.
(III) Valdymo sistema
1. Valdiklis Valdiklis yra roboto rankos smegenys, atsakingos už įvairių nurodymų priėmimą ir pavaros sistemos bei mechaninės struktūros veiksmų valdymą pagal instrukcijas. Valdiklis dažniausiai naudoja mikroprocesorių, programuojamą loginį valdiklį (PLC) arba tam skirtą judesio valdymo lustą. Jis gali tiksliai valdyti roboto rankos padėtį, greitį, pagreitį ir kitus parametrus, taip pat gali apdoroti informaciją, kurią pateikia įvairūs jutikliai, kad būtų pasiektas uždaro ciklo valdymas. Valdiklis gali būti programuojamas įvairiais būdais, įskaitant grafinį programavimą, tekstinį programavimą ir kt., kad vartotojai galėtų programuoti ir derinti pagal skirtingus poreikius. 2. Jutikliai Jutiklis yra svarbi roboto rankos išorinės aplinkos ir savo būsenos suvokimo dalis. Padėties jutiklis gali stebėti kiekvieno roboto rankos sąnario padėtį realiu laiku, kad būtų užtikrintas roboto rankos judėjimo tikslumas; jėgos jutiklis gali aptikti roboto rankos jėgą sugriebiant objektą, kad objektas neslystų ar nebūtų pažeistas; vizualinis jutiklis gali atpažinti ir nustatyti darbo objektą bei pagerinti roboto rankos intelekto lygį. Be to, yra temperatūros jutikliai, slėgio jutikliai ir kt., kurie naudojami roboto rankos darbinei būsenai ir aplinkos parametrams stebėti.
2. Roboto rankos klasifikacija paprastai klasifikuojama pagal konstrukcinę formą, vairavimo režimą ir taikymo sritį
(I) Klasifikavimas pagal struktūrinę formą
1. Dekarto koordinačių roboto ranka Šios roboto rankos ranka juda išilgai trijų stačiakampės koordinačių sistemos koordinačių ašių, būtent X, Y ir Z ašių. Jis turi paprastos struktūros, patogaus valdymo, didelio padėties nustatymo tikslumo ir kt. privalumus ir tinka kai kurioms paprastoms tvarkymo, surinkimo ir apdorojimo užduotims. Tačiau stačiakampio koordinačių roboto rankos darbo erdvė yra palyginti maža, o lankstumas yra menkas.
2. Cilindrinės koordinatės roboto ranka Cilindrinės koordinatės roboto rankos svirtis susideda iš sukamosios jungties ir dviejų linijinių jungčių, o jos judėjimo erdvė yra cilindrinė. Jis turi kompaktiškos struktūros, didelio darbo diapazono, lankstaus judėjimo ir kt. privalumus ir tinka kai kurioms vidutinio sudėtingumo užduotims. Tačiau cilindrinės koordinatės roboto rankos padėties nustatymo tikslumas yra palyginti mažas, o valdymo sunkumai yra gana dideli.
3. Sferinių koordinačių roboto ranka Sferinių koordinačių roboto rankos svirtis susideda iš dviejų sukamųjų jungčių ir vienos linijinės jungties, o jos judėjimo erdvė yra sferinė. Jo pranašumai yra lankstus judėjimas, didelis darbo diapazonas ir gebėjimas prisitaikyti prie sudėtingos darbo aplinkos. Jis tinka kai kurioms užduotims, kurioms reikia didelio tikslumo ir didelio lankstumo. Tačiau sferinių koordinačių roboto rankos struktūra yra sudėtinga, valdymo sunkumai yra dideli, o kaina taip pat didelė.
4. Šarnyrinė roboto ranka Šarnyrinė roboto ranka imituoja žmogaus rankos struktūrą, susideda iš kelių besisukančių jungčių ir gali atlikti įvairius judesius, panašius į žmogaus ranką. Jo pranašumai yra lankstus judėjimas, didelis darbo diapazonas ir gebėjimas prisitaikyti prie sudėtingos darbo aplinkos. Šiuo metu tai yra plačiausiai naudojamas robotų rankų tipas.
Tačiau šarnyrinių robotų rankų valdymas yra sudėtingas ir reikalauja aukštos programavimo ir derinimo technologijos.
(II) Klasifikavimas pagal važiavimo režimą
1. Elektrinės robotinės rankos Elektrinėse robotinėse rankose kaip pavaros įrenginiai naudojami varikliai, kurių pranašumai yra didelis valdymo tikslumas, greitas atsakas ir mažas triukšmas. Jis tinka kai kuriais atvejais, kai keliami aukšti tikslumo ir greičio reikalavimai, pavyzdžiui, elektronikos gamybai, medicinos įrangai ir kitoms pramonės šakoms. 2. Hidraulinės robotų rankos Hidraulinėse robotinėse rankose naudojami hidrauliniai pavaros įtaisai, kurių privalumai yra didelė galia, didelis patikimumas ir didelis pritaikomumas. Jis tinka kai kurioms sunkioms robotų rankoms ir progoms, kurioms reikalinga didelė galia, pavyzdžiui, statybos, kasybos ir kitose pramonės šakose. 3. Pneumatinės robotinės rankos Pneumatinėse robotinėse rankose naudojami pneumatinės pavaros įtaisai, kurių privalumai yra paprasta konstrukcija, maža kaina ir didelis greitis. Jis tinka tam tikroms progoms, kurioms nereikia didelės galios ir tikslumo, pavyzdžiui, pakavimo, spausdinimo ir kitose pramonės šakose.
(III) Klasifikavimas pagal taikymo sritį
1. Pramoninės robotinės rankos Pramoninės robotinės rankos daugiausia naudojamos pramoninės gamybos srityse, tokiose kaip automobilių gamyba, elektroninių gaminių gamyba ir mechaninis apdorojimas. Jis gali realizuoti automatizuotą gamybą, pagerinti gamybos efektyvumą ir produktų kokybę. 2. Aptarnaujama robotinė ranka Aptarnaujama robotinė ranka daugiausia naudojama paslaugų pramonėje, pvz., medicinos, maitinimo, namų paslaugų ir kt. Ji gali teikti žmonėms įvairias paslaugas, pvz., slaugą, maitinimo pristatymą, valymą ir kt. 3. Speciali robotų ranka Speciali robotų ranka daugiausia naudojama kai kuriose specialiose srityse, pavyzdžiui, aviacijos, kariuomenės, giliavandenių jūrinių tyrimų, kad būtų galima pritaikyti ypatingų užduočių reikalavimams ir darbo aplinkoms.
Pokyčiai, kuriuos pramoninės gamybos gamyboje atneša robotizuotos rankos, yra ne tik operacijų automatizavimas ir efektyvumas, bet ir jį lydintis modernus valdymo modelis labai pakeitė įmonių gamybos metodus ir konkurencingumą rinkoje. Robotų ginklų taikymas yra gera galimybė įmonėms pakoreguoti savo pramonės struktūrą ir atnaujinti bei transformuotis.
Paskelbimo laikas: 2024-09-24
