Brațul robotizat este cel mai comun tip de robot în roboții industriali moderni. Poate imita anumite mișcări și funcții ale mâinilor și brațelor umane și poate apuca, transporta obiecte sau opera unelte specifice prin programe fixe. Este cel mai utilizat dispozitiv de automatizare în domeniul roboticii. Formele sale sunt diferite, dar toate au o caracteristică comună, și anume că pot accepta instrucțiuni și pot localiza cu precizie în orice punct din spațiul tridimensional (bidimensional) pentru a efectua operații. Caracteristicile sale sunt că poate finaliza diverse operațiuni așteptate prin programare, iar structura și performanța sa combină avantajele atât ale oamenilor, cât și ale mașinilor mecanice. Poate înlocui munca grea umană pentru a realiza mecanizarea și automatizarea producției și poate funcționa în medii dăunătoare pentru a proteja siguranța personală. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în fabricarea de mașini, electronice, industria ușoară și energia atomică.
1. Brațele robotizate comune sunt compuse în principal din trei părți: corpul principal, mecanismul de acționare și sistemul de control
(I) Structura mecanică
1. Fuzelajul brațului robotizat este partea de susținere de bază a întregului dispozitiv, de obicei realizat din materiale metalice rezistente și durabile. Nu numai că trebuie să poată rezista diferitelor forțe și cupluri generate de brațul robotizat în timpul lucrului, dar trebuie să ofere și o poziție stabilă de instalare pentru alte componente. Designul său trebuie să țină cont de echilibru, stabilitate și adaptabilitate la mediul de lucru. 2. Braț Brațul robotului este partea cheie pentru realizarea diferitelor acțiuni. Este format dintr-o serie de biele și îmbinări. Prin rotirea articulațiilor și mișcarea bielelor, brațul poate obține o mișcare cu mai multe grade de libertate în spațiu. Imbinarile sunt de obicei actionate de motoare de inalta precizie, reductoare sau dispozitive de actionare hidraulice pentru a asigura precizia miscarii si viteza bratului. În același timp, materialul brațului trebuie să aibă caracteristicile de înaltă rezistență și greutate redusă pentru a răspunde nevoilor de mișcare rapidă și de transport de obiecte grele. 3. Efector final Aceasta este partea brațului robotului care contactează direct obiectul de lucru, iar funcția sa este similară cu cea a mâinii umane. Exista multe tipuri de efectori de capat, iar cei obisnuiti sunt prinderile, ventuzele, pistoalele de pulverizare etc. Grapa poate fi personalizata in functie de forma si marimea obiectului si este folosita pentru a apuca obiecte de diverse forme; ventuza foloseste principiul presiunii negative pentru a absorbi obiectul si este potrivita pentru obiecte cu suprafete plane; pistolul de pulverizare poate fi folosit pentru pulverizare, sudare și alte operațiuni.
(II) Sistem de propulsie
1. Acționare cu motor Motorul este una dintre cele mai frecvent utilizate metode de acționare în brațul robotului. Motoarele de curent continuu, motoarele de curent alternativ și motoarele pas cu pas pot fi folosite pentru a conduce mișcarea articulației brațului robotului. Acționarea motorului are avantajele unei precizii ridicate a controlului, vitezei rapide de răspuns și gamă largă de reglare a vitezei. Prin controlul vitezei și direcției motorului, traiectoria de mișcare a brațului robotului poate fi controlată cu precizie. În același timp, motorul poate fi folosit și împreună cu diferite reductoare pentru a crește cuplul de ieșire pentru a satisface nevoile brațului robotului atunci când transportați obiecte grele. 2. Acționare hidraulică Acționarea hidraulică este utilizată pe scară largă în unele brațe roboți care necesită putere mare. Sistemul hidraulic presurizează uleiul hidraulic printr-o pompă hidraulică pentru a conduce cilindrul hidraulic sau motorul hidraulic la lucru, realizând astfel mișcarea brațului robotului. Acționarea hidraulică are avantajele unei puteri ridicate, viteză de răspuns rapidă și fiabilitate ridicată. Este potrivit pentru unele brațe grele de robot și ocazii care necesită o acțiune rapidă. Cu toate acestea, sistemul hidraulic are și dezavantajele scurgerilor, costurilor ridicate de întreținere și cerințelor ridicate pentru mediul de lucru. 3. Acționare pneumatică Acționarea pneumatică utilizează aer comprimat ca sursă de energie pentru a conduce cilindrii și alte dispozitive de acționare pentru a funcționa. Acționarea pneumatică are avantajele structurii simple, costurilor reduse și vitezei mari. Este potrivit pentru unele ocazii în care nu sunt necesare putere și precizie. Cu toate acestea, puterea sistemului pneumatic este relativ mică, precizia de control este, de asemenea, scăzută și trebuie echipat cu o sursă de aer comprimat și componente pneumatice aferente.
(III) Sistem de control
1. Controler Controlerul este creierul brațului robotului, responsabil pentru primirea diverselor instrucțiuni și controlarea acțiunilor sistemului de acționare și a structurii mecanice conform instrucțiunilor. Controlerul utilizează de obicei un microprocesor, un controler logic programabil (PLC) sau un cip dedicat de control al mișcării. Poate obține un control precis al poziției, vitezei, accelerației și altor parametri ai brațului robotului și poate, de asemenea, procesa informațiile transmise de diverși senzori pentru a obține controlul în buclă închisă. Controlerul poate fi programat într-o varietate de moduri, inclusiv programare grafică, programare text etc., astfel încât utilizatorii să poată programa și depana în funcție de diferite nevoi. 2. Senzori Senzorul este o parte importantă a percepției brațului robotului asupra mediului extern și a propriei sale stări. Senzorul de poziție poate monitoriza poziția fiecărei articulații a brațului robotului în timp real pentru a asigura precizia mișcării brațului robotului; senzorul de forță poate detecta forța brațului robotului atunci când prinde obiectul pentru a preveni alunecarea sau deteriorarea obiectului; senzorul vizual poate recunoaște și localiza obiectul de lucru și poate îmbunătăți nivelul de inteligență al brațului robotului. În plus, există senzori de temperatură, senzori de presiune etc., care sunt utilizați pentru a monitoriza starea de lucru și parametrii de mediu ai brațului robotului.
2. Clasificarea brațului robotului este în general clasificată în funcție de forma structurală, modul de conducere și domeniul de aplicare
(I) Clasificarea după forma structurală
1. Brațul robotului cu coordonate carteziene Brațul acestui braț robot se mișcă de-a lungul celor trei axe de coordonate ale sistemului de coordonate dreptunghiulare, și anume axele X, Y și Z. Are avantajele unei structuri simple, control convenabil, precizie ridicată de poziționare etc. și este potrivit pentru unele sarcini simple de manipulare, asamblare și procesare. Cu toate acestea, spațiul de lucru al brațului robotului cu coordonate dreptunghiulare este relativ mic și flexibilitatea este slabă.
2. Brațul robotului cu coordonate cilindrice Brațul brațului robotului cu coordonate cilindrice este format dintr-o articulație rotativă și două articulații liniare, iar spațiul său de mișcare este cilindric. Are avantajele structurii compacte, domeniul de lucru mare, mișcarea flexibilă etc. și este potrivit pentru unele sarcini de complexitate medie. Cu toate acestea, precizia de poziționare a brațului robotului de coordonate cilindrice este relativ scăzută, iar dificultatea de control este relativ mare.
3. Brațul robotului cu coordonate sferice Brațul brațului robotului cu coordonate sferice este format din două articulații rotative și o articulație liniară, iar spațiul său de mișcare este sferic. Are avantajele mișcării flexibile, raza mare de lucru și capacitatea de a se adapta la medii complexe de lucru. Este potrivit pentru unele sarcini care necesită precizie ridicată și flexibilitate ridicată. Cu toate acestea, structura brațului robotului cu coordonate sferice este complexă, dificultatea de control este mare și costul este, de asemenea, ridicat.
4. Brațul robot articulat Brațul robot articulat imită structura brațului uman, constă din mai multe articulații rotative și poate realiza diverse mișcări similare brațului uman. Are avantajele mișcării flexibile, raza mare de lucru și capacitatea de a se adapta la medii complexe de lucru. În prezent este cel mai utilizat tip de braț robotizat.
Cu toate acestea, controlul brațelor robotizate articulate este dificil și necesită tehnologie de programare și depanare înaltă.
(II) Clasificare după modul de conducere
1. Brațe robotizate electrice Brațele robotizate electrice folosesc motoarele ca dispozitive de acționare, care au avantajele unei precizii ridicate a controlului, vitezei rapide de răspuns și zgomotului redus. Este potrivit pentru anumite ocazii cu cerințe ridicate de precizie și viteză, cum ar fi producția electronică, echipamentele medicale și alte industrii. 2. Brațe robotizate hidraulice Brațele robotizate hidraulice folosesc dispozitive de antrenare hidraulice, care au avantajele unei puteri ridicate, fiabilitate ridicată și adaptabilitate puternică. Este potrivit pentru unele brațe robotice grele și ocazii care necesită o putere mare, cum ar fi construcțiile, minerit și alte industrii. 3. Brațe robotizate pneumatice Brațele robotizate pneumatice folosesc dispozitive de antrenare pneumatice, care au avantajele unei structuri simple, costuri reduse și viteze mari. Este potrivit pentru anumite ocazii care nu necesită putere și precizie ridicate, cum ar fi ambalarea, imprimarea și alte industrii.
(III) Clasificare după domeniul de aplicare
1. Brațe robotizate industriale Brațele robotizate industriale sunt utilizate în principal în domenii de producție industrială, cum ar fi producția de automobile, fabricarea de produse electronice și prelucrarea mecanică. Poate realiza producția automată, poate îmbunătăți eficiența producției și calitatea produsului. 2. Braț robotic de serviciu Brațul robotizat de serviciu este utilizat în principal în industriile de servicii, cum ar fi serviciile medicale, catering, servicii la domiciliu etc. Poate oferi oamenilor diverse servicii, cum ar fi îngrijirea, livrarea mesei, curățarea, etc.
Schimbările pe care brațele robotizate le aduc în producția industrială nu sunt doar automatizarea și eficiența operațiunilor, ci și modelul modern de management care îl însoțește a schimbat foarte mult metodele de producție și competitivitatea pe piață a întreprinderilor. Aplicarea brațelor robotizate este o bună oportunitate pentru întreprinderi de a-și ajusta structura industrială și de a-și moderniza și transforma.
Ora postării: 24-sept-2024
