Die robotarm is die mees algemene tipe robot in moderne industriële robotte. Dit kan sekere bewegings en funksies van menslike hande en arms naboots, en kan voorwerpe gryp, dra of spesifieke gereedskap gebruik deur vaste programme. Dit is die mees gebruikte outomatiseringstoestel op die gebied van robotika. Die vorms daarvan verskil, maar hulle het almal 'n gemeenskaplike kenmerk, wat is dat hulle instruksies kan aanvaar en akkuraat na enige punt in driedimensionele (tweedimensionele) ruimte kan opspoor om bewerkings uit te voer. Sy kenmerke is dat dit verskeie verwagte bewerkings deur programmering kan voltooi, en sy struktuur en werkverrigting kombineer die voordele van beide mense en meganiese masjiene. Dit kan menslike swaar arbeid vervang om die meganisasie en outomatisering van produksie te verwesenlik, en kan in skadelike omgewings werk om persoonlike veiligheid te beskerm. Daarom word dit wyd gebruik in die vervaardiging van masjinerie, elektronika, ligte industrie en atoomenergie.
1.Algemene robotarms bestaan hoofsaaklik uit drie dele: die hoofliggaam, die aandryfmeganisme en die beheerstelsel
(I) Meganiese struktuur
1. Die romp van die robotarm is die basiese ondersteuningsdeel van die hele toestel, gewoonlik gemaak van stewige en duursame metaalmateriaal. Dit moet nie net die verskillende kragte en wringkragte wat deur die robotarm tydens werk gegenereer word, kan weerstaan nie, maar ook 'n stabiele installasieposisie vir ander komponente bied. Die ontwerp daarvan moet balans, stabiliteit en aanpasbaarheid by die werksomgewing in ag neem. 2. Arm Die arm van die robot is die sleuteldeel om verskeie aksies uit te voer. Dit bestaan uit 'n reeks verbindingstawe en gewrigte. Deur die rotasie van die gewrigte en die beweging van die verbindingstawe, kan die arm multi-grade-van-vryheid beweging in die ruimte bereik. Die gewrigte word gewoonlik aangedryf deur hoë-presisiemotors, verkleiners of hidrouliese aandryftoestelle om die bewegingsakkuraatheid en spoed van die arm te verseker. Terselfdertyd moet die materiaal van die arm die eienskappe van hoë sterkte en ligte gewig hê om aan die behoeftes van vinnige beweging en die dra van swaar voorwerpe te voldoen. 3. Eindeffektor Dit is die deel van die robotarm wat direk met die werkvoorwerp in aanraking kom, en sy funksie is soortgelyk aan dié van 'n menslike hand. Daar is baie soorte eindeffektore, en die algemene is grypers, suigkoppe, spuitpistole, ens. Die gryper kan aangepas word volgens die vorm en grootte van die voorwerp en word gebruik om voorwerpe van verskeie vorms te gryp; die suigbeker gebruik die negatiewe drukbeginsel om die voorwerp te absorbeer en is geskik vir voorwerpe met plat oppervlaktes; die spuitpistool kan vir bespuiting, sweiswerk en ander bewerkings gebruik word.
(II) Aandryfstelsel
1. Motoraandrywing Die motor is een van die mees gebruikte aandryfmetodes in die robotarm. GS-motors, WS-motors en stapmotors kan almal gebruik word om die gesamentlike beweging van die robotarm aan te dryf. Motoraandrywing het die voordele van hoë beheerakkuraatheid, vinnige reaksiespoed en wye spoedreguleringsreeks. Deur die spoed en rigting van die motor te beheer, kan die bewegingstrajek van die robotarm akkuraat beheer word. Terselfdertyd kan die motor ook in samewerking met verskeie verkleiners gebruik word om die uitsetwringkrag te verhoog om aan die behoeftes van die robotarm te voldoen wanneer swaar voorwerpe gedra word. 2. Hidrouliese aandrywing Hidrouliese aandrywing word wyd gebruik in sommige robotarms wat groot kraglewering vereis. Die hidrouliese stelsel druk die hidrouliese olie deur 'n hidrouliese pomp om die hidrouliese silinder of hidrouliese motor aan te dryf en sodoende die beweging van die robotarm te besef. Hidrouliese aandrywing het die voordele van hoë krag, vinnige reaksiespoed en hoë betroubaarheid. Dit is geskik vir sommige swaar robotarms en geleenthede wat vinnige optrede vereis. Die hidrouliese stelsel het egter ook die nadele van lekkasie, hoë onderhoudskoste en hoë vereistes vir die werksomgewing. 3. Pneumatiese aandrywing Pneumatiese aandrywing gebruik saamgeperste lug as 'n kragbron om silinders en ander aandrywers te laat werk. Pneumatiese aandrywing het die voordele van eenvoudige struktuur, lae koste en hoë spoed. Dit is geskik vir sommige geleenthede waar krag en akkuraatheid nie vereis word nie. Die krag van die pneumatiese stelsel is egter relatief klein, die beheerakkuraatheid is ook laag, en dit moet toegerus word met 'n saamgeperste lugbron en verwante pneumatiese komponente.
(III) Beheerstelsel
1. Beheerder Die beheerder is die brein van die robotarm, verantwoordelik vir die ontvangs van verskeie instruksies en die beheer van die aksies van die dryfstelsel en meganiese struktuur volgens die instruksies. Die beheerder gebruik gewoonlik 'n mikroverwerker, 'n programmeerbare logiese beheerder (PLC) of 'n toegewyde bewegingsbeheerskyfie. Dit kan presiese beheer van die posisie, spoed, versnelling en ander parameters van die robotarm verkry, en kan ook die inligting wat deur verskeie sensors teruggevoer word, verwerk om geslote-lusbeheer te verkry. Die beheerder kan op 'n verskeidenheid maniere geprogrammeer word, insluitend grafiese programmering, teksprogrammering, ens., sodat gebruikers volgens verskillende behoeftes kan programmeer en ontfout. 2. Sensors Die sensor is 'n belangrike deel van die robotarm se persepsie van die eksterne omgewing en sy eie toestand. Die posisiesensor kan die posisie van elke gewrig van die robotarm intyds monitor om die bewegingsakkuraatheid van die robotarm te verseker; die kragsensor kan die krag van die robotarm opspoor wanneer die voorwerp gryp om te verhoed dat die voorwerp gly of beskadig word; die visuele sensor kan die werkende voorwerp herken en opspoor en die intelligensievlak van die robotarm verbeter. Daarbenewens is daar temperatuursensors, druksensors, ens., wat gebruik word om die werkstatus en omgewingsparameters van die robotarm te monitor.
2. Die klassifikasie van die robotarm word oor die algemeen geklassifiseer volgens die strukturele vorm, bestuursmodus en toepassingsveld
(I) Klassifikasie volgens strukturele vorm
1. Cartesiese koördinaat-robotarm Die arm van hierdie robotarm beweeg langs die drie koördinaat-asse van die reghoekige koördinaatstelsel, naamlik die X-, Y- en Z-asse. Dit het die voordele van eenvoudige struktuur, gerieflike beheer, hoë posisioneringsakkuraatheid, ens., en is geskik vir 'n paar eenvoudige hantering, monteer en verwerking take. Die werkspasie van die reghoekige koördinaat-robotarm is egter relatief klein en die buigsaamheid is swak.
2. Silindriese koördinaat-robotarm Die arm van die silindriese koördinaat-robotarm bestaan uit 'n roterende gewrig en twee lineêre gewrigte, en sy bewegingsruimte is silindries. Dit het die voordele van kompakte struktuur, groot werkbereik, buigsame beweging, ens., en is geskik vir sommige medium-kompleksiteit take. Die posisioneringsakkuraatheid van die silindriese koördinaat-robotarm is egter relatief laag, en die beheerprobleme is relatief hoog.
3. Sferiese koördinaat robotarm Die arm van die sferiese koördinaat robotarm bestaan uit twee roterende gewrigte en een lineêre gewrig, en sy bewegingsruimte is sferies. Dit het die voordele van buigsame beweging, groot werkbereik en die vermoë om by komplekse werksomgewings aan te pas. Dit is geskik vir sommige take wat hoë akkuraatheid en hoë buigsaamheid vereis. Die struktuur van die sferiese koördinaat-robotarm is egter kompleks, die beheerprobleme is groot, en die koste is ook hoog.
4. Gelede robotarm Die gelede robotarm boots die struktuur van die menslike arm na, bestaan uit veelvuldige roterende gewrigte, en kan verskeie bewegings soortgelyk aan die menslike arm bereik. Dit het die voordele van buigsame beweging, groot werkbereik en die vermoë om by komplekse werksomgewings aan te pas. Dit is tans die mees gebruikte tipe robotarm.
Die beheer van geartikuleerde robotarms is egter moeilik en vereis hoë programmerings- en ontfoutingstegnologie.
(II) Klassifikasie volgens rymodus
1. Elektriese robotarms Elektriese robotarms gebruik motors as aandryftoestelle, wat die voordele van hoë beheerakkuraatheid, vinnige reaksiespoed en lae geraas inhou. Dit is geskik vir sommige geleenthede met hoë vereistes vir akkuraatheid en spoed, soos elektroniese vervaardiging, mediese toerusting en ander nywerhede. 2. Hidrouliese robotarms Hidrouliese robotarms gebruik hidrouliese aandryftoestelle, wat die voordele van hoë krag, hoë betroubaarheid en sterk aanpasbaarheid het. Dit is geskik vir sommige swaar robotarms en geleenthede wat groot kraglewering vereis, soos konstruksie, mynbou en ander nywerhede. 3. Pneumatiese robotarms Pneumatiese robotarms gebruik pneumatiese aandryftoestelle, wat die voordele van eenvoudige struktuur, lae koste en hoë spoed het. Dit is geskik vir sommige geleenthede wat nie hoë krag en akkuraatheid benodig nie, soos verpakking, drukwerk en ander nywerhede.
(III) Klassifikasie volgens toepassingsveld
1. Industriële robotarms Industriële robotarms word hoofsaaklik in industriële produksievelde gebruik, soos motorvervaardiging, elektroniese produkvervaardiging en meganiese verwerking. Dit kan outomatiese produksie realiseer, produksiedoeltreffendheid en produkkwaliteit verbeter. 2. Diensrobotarm Diensrobotarm word hoofsaaklik in diensbedrywe gebruik, soos medies, spyseniering, tuisdienste, ens. Dit kan mense van verskeie dienste voorsien, soos verpleging, maaltydaflewering, skoonmaak, ens. 3. Spesiale robotarm Spesiale robotarm word hoofsaaklik in sekere spesiale velde gebruik, soos lugvaart, militêre, diepsee-eksplorasie, ens. Dit moet komplekse werkverrigtings en vereistes hê om aan te pas by spesiale werksomgewing.
Die veranderinge wat robotarms aan industriële vervaardigingsproduksie bring, is nie net die outomatisering en doeltreffendheid van bedrywighede nie, maar ook die gepaardgaande moderne bestuursmodel het die produksiemetodes en markmededingendheid van ondernemings grootliks verander. Die toepassing van robotarms is 'n goeie geleentheid vir ondernemings om hul industriële struktuur aan te pas en op te gradeer en te transformeer.
Postyd: 24 September 2024
