A robotkar a modern ipari robotok leggyakoribb robottípusa. Képes utánozni az emberi kéz és kar bizonyos mozdulatait és funkcióit, és rögzített programokon keresztül képes tárgyakat megragadni, hordozni vagy meghatározott eszközöket kezelni. Ez a legszélesebb körben használt automatizálási eszköz a robotika területén. Formái különbözőek, de mindegyikben van egy közös vonás, hogy utasításokat fogadnak el, és a háromdimenziós (kétdimenziós) tér bármely pontjára pontosan tudnak lokalizálni műveleteket. Jellemzői, hogy programozással különféle elvárt műveleteket tud végrehajtani, felépítése és teljesítménye ötvözi az ember és a mechanikus gépek előnyeit. Helyettesítheti az emberi nehéz munkát a termelés gépesítésének és automatizálásának megvalósításához, és káros környezetben is működhet a személyes biztonság védelme érdekében. Ezért széles körben használják a gépgyártásban, az elektronikában, a könnyűiparban és az atomenergiában.
1. A közös robotkarok főként három részből állnak: a fő testből, a meghajtó mechanizmusból és a vezérlőrendszerből
(I) Mechanikai szerkezet
1. A robotkar törzse a teljes eszköz alapvető tartóeleme, általában erős és tartós fémanyagokból készül. Nem csak a munka során a robotkar által keltett különféle erőket és nyomatékokat kell elviselnie, hanem stabil beépítési helyzetet kell biztosítania a többi alkatrész számára is. Kialakításánál figyelembe kell venni az egyensúlyt, a stabilitást és a munkakörnyezethez való alkalmazkodóképességet. 2. Kar A robot karja kulcsszerepet játszik a különféle műveletek végrehajtásában. Egy sor hajtórúdból és csuklóból áll. Az ízületek elforgatásával és a hajtórudak mozgásával a kar több szabadságfokú térbeli mozgást érhet el. Az ízületeket általában nagy pontosságú motorok, reduktorok vagy hidraulikus hajtások hajtják, hogy biztosítsák a kar mozgási pontosságát és sebességét. Ugyanakkor a kar anyagának nagy szilárdságú és könnyű súlyúnak kell lennie, hogy megfeleljen a gyors mozgás és a nehéz tárgyak szállításának igényeinek. 3. Végeffektor Ez a robotkar azon része, amely közvetlenül érintkezik a munkatárggyal, és funkciója hasonló az emberi kézhez. Sokféle végkiegyenlítő létezik, és a gyakoriak a megfogók, tapadókorongok, szórópisztolyok stb. A megfogó testreszabható a tárgy alakja és mérete szerint, és különféle formájú tárgyak megragadására szolgál; a tapadókorong a negatív nyomás elvét használja a tárgy elnyelésére, és sík felületű tárgyakhoz alkalmas; a szórópisztoly permetezésre, hegesztésre és egyéb műveletekre használható.
(II) Hajtásrendszer
1. Motorhajtás A motor az egyik leggyakrabban használt hajtási mód a robotkarban. Egyenáramú motorok, váltóáramú motorok és léptetőmotorok egyaránt használhatók a robotkar közös mozgásának meghajtására. A motorhajtás előnyei a nagy szabályozási pontosság, a gyors reakciósebesség és a széles fordulatszám-szabályozási tartomány. A motor sebességének és irányának szabályozásával a robotkar mozgási pályája pontosan szabályozható. Ugyanakkor a motor különféle reduktorokkal együtt is használható a kimenő nyomaték növelésére, hogy megfeleljen a robotkar igényeinek nehéz tárgyak szállítása során. 2. Hidraulikus hajtás A hidraulikus hajtást széles körben használják egyes robotkarokban, amelyek nagy teljesítményt igényelnek. A hidraulikus rendszer nyomás alá helyezi a hidraulika olajat egy hidraulika szivattyún keresztül, hogy a hidraulikus hengert vagy a hidraulikus motort működésbe hozza, ezáltal megvalósítva a robotkar mozgását. A hidraulikus hajtás előnyei a nagy teljesítmény, a gyors reakciósebesség és a nagy megbízhatóság. Alkalmas néhány nehéz robotkarhoz és olyan alkalmakhoz, amelyek gyors cselekvést igényelnek. A hidraulikus rendszernek azonban vannak hátrányai is a szivárgás, a magas karbantartási költségek és a magas munkakörnyezeti követelmények. 3. Pneumatikus hajtás A pneumatikus hajtás sűrített levegőt használ áramforrásként a hengerek és egyéb működtetők működéséhez. A pneumatikus hajtás előnyei az egyszerű szerkezet, az alacsony költség és a nagy sebesség. Alkalmas olyan alkalmakra, ahol nincs szükség erőre és precizitásra. A pneumatikus rendszer teljesítménye azonban viszonylag kicsi, a szabályozási pontosság is alacsony, és sűrített levegőforrással és a kapcsolódó pneumatikus alkatrészekkel kell felszerelni.
(III) Vezérlőrendszer
1. Vezérlő A vezérlő a robotkar agya, amely a különféle utasítások fogadásáért, valamint a hajtásrendszer és a mechanikai szerkezet működésének az utasítások szerinti vezérléséért felelős. A vezérlő általában mikroprocesszort, programozható logikai vezérlőt (PLC) vagy dedikált mozgásvezérlő chipet használ. A robotkar helyzetének, sebességének, gyorsulásának és egyéb paramétereinek precíz szabályozását tudja elérni, valamint a különböző érzékelők által visszacsatolt információkat is feldolgozza a zárt hurkú vezérlés elérése érdekében. A vezérlő többféleképpen programozható, beleértve a grafikus programozást, szöveges programozást stb., így a felhasználók a különböző igényeknek megfelelően programozhatnak és hibakeresést végezhetnek. 2. Érzékelők Az érzékelő fontos része a robotkar külső környezetről és saját állapotáról való érzékelésének. A helyzetérzékelő valós időben tudja figyelni a robotkar minden ízületének helyzetét, hogy biztosítsa a robotkar mozgási pontosságát; az erőérzékelő képes érzékelni a robotkar erejét, amikor megfogja a tárgyat, hogy megakadályozza a tárgy elcsúszását vagy sérülését; a vizuális érzékelő képes felismerni és megtalálni a munka tárgyát, és javítani tudja a robotkar intelligencia szintjét. Ezen kívül vannak hőmérséklet-érzékelők, nyomásérzékelők stb., amelyek a robotkar működési állapotának és környezeti paramétereinek figyelésére szolgálnak.
2. A robotkar besorolása általában a szerkezeti forma, a vezetési mód és az alkalmazási terület szerint történik
(I) Szerkezeti forma szerinti osztályozás
1. Derékszögű koordináta robotkar Ennek a robotkarnak a karja a derékszögű koordinátarendszer három koordinátatengelye mentén mozog, nevezetesen az X, Y és Z tengelyek mentén. Előnyei az egyszerű felépítés, a kényelmes vezérlés, a nagy pozicionálási pontosság stb., és alkalmas néhány egyszerű kezelési, összeszerelési és feldolgozási feladatra. A téglalap alakú koordináta robotkar munkatere azonban viszonylag kicsi, és a rugalmassága gyenge.
2. Hengeres koordináta robotkar A hengeres koordináta robotkar karja egy forgócsuklóból és két lineáris csuklóból áll, mozgástere hengeres. Előnyei a kompakt szerkezet, a nagy munkatartomány, a rugalmas mozgás, stb., és alkalmas néhány közepesen összetett feladatra. A hengeres koordináta robotkar pozicionálási pontossága azonban viszonylag alacsony, és a vezérlés nehézsége viszonylag magas.
3. Gömbkoordináta robotkar A gömbkoordináta robotkar karja két forgó és egy lineáris csuklóból áll, mozgástere gömb alakú. Előnyei a rugalmas mozgás, a nagy munkatartomány és az összetett munkakörnyezetekhez való alkalmazkodás képessége. Alkalmas bizonyos nagy pontosságot és nagy rugalmasságot igénylő feladatokra. A gömbkoordináta robotkar felépítése azonban összetett, a vezérlési nehézségek nagyok, és a költségek is magasak.
4. Csuklós robotkar A csuklós robotkar az emberi kar szerkezetét utánozza, több forgó ízületből áll, és különféle, az emberi karhoz hasonló mozgásokat képes elérni. Előnyei a rugalmas mozgás, a nagy munkatartomány és az összetett munkakörnyezetekhez való alkalmazkodás képessége. Jelenleg ez a legszélesebb körben használt robotkar típus.
A csuklós robotkarok vezérlése azonban nehéz, és magas szintű programozási és hibakeresési technológiát igényel.
(II) Vezetési mód szerinti osztályozás
1. Elektromos robotkarok Az elektromos robotkarok motorokat használnak meghajtóeszközként, amelyek előnye a nagy vezérlési pontosság, gyors reagálási sebesség és alacsony zajszint. Alkalmas néhány olyan alkalomra, ahol magas a pontosság és a sebesség követelményei, például elektronikai gyártás, orvosi berendezések és más iparágak. 2. Hidraulikus robotkarok A hidraulikus robotkarok hidraulikus meghajtó eszközöket használnak, amelyek előnye a nagy teljesítmény, a nagy megbízhatóság és az erős alkalmazkodóképesség. Alkalmas néhány nehéz robotkarhoz és olyan alkalmakhoz, amelyek nagy teljesítményt igényelnek, mint például az építőipar, a bányászat és más iparágak. 3. Pneumatikus robotkarok A pneumatikus robotkarok pneumatikus meghajtó eszközöket használnak, amelyek előnye az egyszerű felépítés, az alacsony költség és a nagy sebesség. Alkalmas bizonyos alkalmakra, amelyek nem igényelnek nagy teljesítményt és pontosságot, mint például a csomagolás, a nyomtatás és más iparágakban.
(III) Osztályozás alkalmazási terület szerint
1. Ipari robotkarok Az ipari robotkarokat főként ipari termelési területeken használják, mint például az autógyártás, az elektronikai termékek gyártása és a mechanikai feldolgozás. Megvalósíthatja az automatizált termelést, javíthatja a termelés hatékonyságát és a termékminőséget. 2. Szerviz robotkar A kiszolgáló robotkart főként szolgáltató iparágakban használják, például orvosi, vendéglátóipari, otthoni szolgáltatásokban stb. Különféle szolgáltatásokat nyújthat az embereknek, például ápolást, étkezési kiszállítást, takarítást stb. 3. Speciális robotkar A speciális robotkart elsősorban bizonyos speciális területeken használják, például repülési, katonai, mélytengeri tengeri munkakörnyezetek speciális teljesítménykövetelményeihez és komplex munkakörnyezeteihez, stb.
Azok a változások, amelyeket a robotkarok hoznak az ipari gyártási termelésben, nemcsak a működés automatizálását és hatékonyságát jelentik, hanem az ezzel járó modern irányítási modell is nagymértékben megváltoztatta a vállalkozások termelési módszereit és piaci versenyképességét. A robotkarok alkalmazása jó lehetőség a vállalkozások számára ipari szerkezetük átalakítására, korszerűsítésére, átalakulására.
Feladás időpontja: 2024.09.24
