Όταν σχεδιάζετε ένα έργο αυτοματισμού που περιλαμβάνει κινούμενα αντικείμενα ή κάποιο είδος επαναλαμβανόμενης λειτουργίας κίνησης, το έργο θα επωφεληθεί από τη συμπερίληψη ρομπότ. Η επιλογή του σωστού τύπου ρομπότ θα μειώσει το κόστος σχεδιασμού και θα αυξήσει το ποσοστό επιτυχίας. Οι απλές εφαρμογές χρησιμοποιούν μόνο ένα σύνολο επαναλαμβανόμενων προγραμματισμένων κινήσεων, αλλά η προσθήκη ενός συστήματος μηχανικής όρασης ή η προσθήκη ενός συνόλου συσκευών ανίχνευσης πεδίου που συνδέονται με το σύστημα ελέγχου ρομπότ, μπορεί να επιτρέψει στο ρομπότ να επιτύχει προσαρμοστική κίνηση, η οποία μπορεί να αλλάξει την πραγματική κίνηση του ρομπότ.
Οι προμηθευτές ρομπότ μπορούν να βοηθήσουν τους χρήστες να επιλέξουν συστήματα με δυνατότητες εντοπισμού θέσης. Υπάρχουν πολλά βίντεο στο Διαδίκτυο που δείχνουν ρομποτικά συστήματα με ποικίλες κινήσεις, επομένως έχετε κατά νου ότι όταν παρακολουθείτε αυτά τα βίντεο, εάν είναι από τον κατασκευαστή, το ρομπότ στο βίντεο λειτουργεί συνήθως στο όριο της απόδοσής του. Αλλά σε πρακτική χρήση, δεν είναι δυνατό το ρομπότ να λειτουργεί συνεχώς όταν η απόδοσή του είναι στο όριο.
Πολλοί κατασκευαστές ρομπότ προσφέρουν λογισμικό μοντελοποίησης και προσομοίωσης για να βοηθήσουν τους πελάτες να επιλέξουν το ρομπότ που ανταποκρίνεται καλύτερα στις ανάγκες τους. Το "LOSTPED" βοηθά στον καθορισμό των πληροφοριών που απαιτούνται για την ανάπτυξη των παραμέτρων του ρομπότ, το φορτίο, η τάση, η ταχύτητα, η λειτουργία, η ακρίβεια, το περιβάλλον και ο κύκλος αποστολής είναι τα σημεία δεδομένων που απαιτούνται για τον σωστό σχεδιασμό και σχεδιασμό ενός ρομποτικού συστήματος ή οποιασδήποτε εφαρμογής ελέγχου κίνησης.
Υπάρχουν αρκετοί γενικοί τύποι ρομπότ που μπορούν να επιλεγούν από τον πελάτη. Κάθε ρομπότ έχει κάποιες πρόσθετες δυνατότητες για να προσαρμόσετε την εφαρμογή σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη.
Ρομπότ πολλαπλών αρθρώσεων
Όταν οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται τα βιομηχανικά ρομπότ, φαντάζονται ένα είδος πολυαρθρικού ρομπότ. Αυτός ο τύπος ρομπότ εμφανίζεται συχνά σε τηλεοπτικές διαφημίσεις και βίντεο που σχετίζονται με τη βιομηχανία. Δεν υπάρχει αυστηρός ορισμός του πολυαρθρικού ρομπότ, το οποίο περιγράφεται ότι έχει σταθερή βάση με 4 έως 6 άξονες αρθρώσεων. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν αρθρωτά ρομπότ με μόλις 2 άξονες και έως και 10 άξονες. Επιπλέον, το ρομποτικό εργαλείο End Tool (EOAT) μπορεί να παρέχει περισσότερες επιλογές κίνησης. Ένα τυπικό χαρακτηριστικό των ρομπότ πολλαπλών αρθρώσεων είναι η ικανότητά τους να λειτουργούν σε τρισδιάστατο χώρο ή χώρο εργασίας. Ο μεγαλύτερος χώρος εργασίας ενός ρομπότ πολλαπλών αρθρώσεων είναι παρόμοιος με μια σφαίρα και συνήθως ορίζει σημεία στο χώρο χρησιμοποιώντας ένα πολικό σύστημα συντεταγμένων.
Το ρομπότ πολλαπλών αρθρώσεων χρησιμοποιείται ευρέως λόγω του μεγάλου εύρους εργασίας του, μπορεί να τοποθετήσει το τελικό εργαλείο του βραχίονα ρομπότ σε σχεδόν άπειρο αριθμό επιπέδων σχεδόν σε οποιαδήποτε γωνία. Για παράδειγμα, στη συγκόλληση, ένα ρομπότ πολλαπλών αρμών που χρησιμοποιεί οποιαδήποτε τεχνική συγκόλλησης είναι πιο συνεχές και επαναλαμβανόμενο από έναν άνθρωπο. Όταν το τεμάχιο εργασίας βρίσκεται σε σταθερή θέση, το ακροφύσιο συγκόλλησης μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια τη βέλτιστη απόσταση, τη γωνία και την ταχύτητα. Ακόμα κι αν το τεμάχιο εργασίας δεν είναι κάθετο στη βάση του ρομπότ, το ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιήσει το τρισδιάστατο λέιζερ και τη μηχανική όραση για ακριβή και επαναλαμβανόμενο έλεγχο. Άλλες εφαρμογές των πολυαρθρωτών ρομπότ περιλαμβάνουν τη βαφή, το τρύπημα, το χτύπημα, την κοπή, τη συλλογή και τοποθέτηση, το χειρισμό υλικών, τη συσκευασία και τη συναρμολόγηση.
Μεταξύ των τύπων ρομπότ που συζητούνται σε αυτό το άρθρο, τα ρομπότ πολλαπλών συνδέσμων έχουν υψηλότερη τιμή. Ο προγραμματισμός απλών κινήσεων ενός ρομπότ πολλαπλών αρθρώσεων μπορεί συνήθως να επιτευχθεί με τη διδασκαλία σημείων και ενεργειών απευθείας και η περίπλοκη τοποθέτηση απαιτεί τη σύνταξη κώδικα για τον ελεγκτή. Οι εργαζόμενοι στο πεδίο μπορούν να τροποποιήσουν ή να ρυθμίσουν τη θέση του ρομπότ.
Ρομπότ SCARA
Το ρομπότ ρομποτικού βραχίονα επιλεκτικής συμμόρφωσης (SCARA) έχει σταθερή βάση σε σταθερή θέση, ο βραχίονας ρομπότ είναι στερεωμένος στον άξονα z, ενώ περιστρέφεται στον άξονα xy. Υπάρχει μια πρόσθετη άρθρωση άξονα xy στο μέσο του βραχίονα ρομπότ, ένας γραμμικός ενεργοποιητής στο άκρο του βραχίονα κάνει τον άξονα Z να κινείται σε 90 μοίρες προς το επίπεδο βάσης και ο γραμμικός ενεργοποιητής έχει έναν επιπλέον άξονα θ. Έτσι το ρομπότ scara έχει τέσσερις άξονες συνολικά. Με πολλούς τρόπους, το ρομπότ SCARA μιμείται την κίνηση ενός ανθρώπινου βραχίονα και ο μεγαλύτερος χώρος εργασίας του ρομπότ ισοδυναμεί με ένα μέρος ενός κυλίνδρου.
Κατά τη λειτουργία, ο βραχίονας ρομπότ SCARA μπορεί να λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα, διατηρώντας παράλληλα τη θέση υψηλής ακρίβειας. Εάν τα επίπεδα λειτουργίας είναι όλα παράλληλα μεταξύ τους, τότε ο χειρισμός του υλικού και η συναρμολόγηση του προϊόντος μπορούν συχνά να γίνουν χρησιμοποιώντας τον βραχίονα ρομπότ SCARA. Η χρήση ενός λέιζερ μετατόπισης στο άκρο του εργαλείου επιτρέπει τη λειτουργία του οργάνου μέτρησης κυβικών συντεταγμένων υψηλής ταχύτητας (CMM) στη γραμμή συναρμολόγησης. Το ρομπότ SCARA εξοπλισμένο με σύστημα μηχανικής όρασης μπορεί να ολοκληρώσει ακριβή έλεγχο χωρίς επαφή. Η εγκατάσταση λέιζερ, κοπτικών πλάσματος και δρομολογητών στο άκρο του εργαλείου του ρομποτικού βραχίονα επιτρέπει ακριβείς εργασίες χάραξης, κοπής και φρεζαρίσματος.
Το βάρος του αντικειμένου που φέρει το ρομπότ SCARA δημιουργεί ακτινικά φορτία στις περιστρεφόμενες αρθρώσεις του, επομένως τα ρουλεμάν του πρέπει να είναι αρκετά ισχυρά ώστε να λειτουργούν πλήρως κατά την αναμενόμενη διάρκεια ζωής του ρομπότ. Η ορμή του φορτίου του ρομπότ SCARA δεν πρέπει να είναι τόσο υψηλή ώστε οι κινητήρες να επιβραδύνουν και ο βραχίονας να σταματήσει να κινείται.
Ορθογώνιο ρομπότ συντεταγμένων
Τα καρτεσιανά ρομπότ μπορούν συχνά να χειριστούν βαρύτερα φορτία από τα ρομπότ πολλαπλών συνδέσμων ή τα ρομπότ SCARA με χαμηλότερο κόστος. Το ορθογώνιο ρομπότ συντεταγμένων χρησιμοποιεί τη δομή του πλαισίου για να μοιραστεί το βάρος του φορτίου (Εικ. 3). Το καρτεσιανό ρομπότ κινείται γραμμικά στους άξονες x, y και z και είναι επίσης περιορισμένο να κινείται μέσα σε ένα πλαίσιο που μπορεί να έχει μήκος εκατοντάδες ή χιλιάδες μέτρα ή πόδια. Το πλαίσιο μπορεί να είναι μια τυπική ή ημι-τυποποιημένη γραμμική διαφάνεια και βίδα με μπίλια, μια τέτοια αρχιτεκτονική επιτρέπει στο ρομπότ τύπου ορθογώνιας συντεταγμένης να αλλάξει σκοπό εάν είναι απαραίτητο. Ο χώρος εργασίας του ρομπότ τύπου καρτεσιανού συντεταγμένων είναι παρόμοιος με ένα ορθογώνιο και χρησιμοποιεί ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων για την τοποθέτηση.
Τα ρομπότ ορθογώνιων συντεταγμένων χρησιμοποιούνται συχνά για την επιλογή και την τοποθέτηση προϊόντων, αλλά και για την εφαρμογή στεγανωτικών, δρομολογητών ελέγχου, λέιζερ και μηχανών κοπής πλάσματος ή οποιαδήποτε κίνηση κατάλληλη για τον χώρο εργασίας του ρομπότ.
Ρομπότ Delta
Το ρομπότ Delta έχει τρία παράλληλα σετ βραχιόνων και περιστροφικούς ή γραμμικούς ενεργοποιητές. Όταν ασκείται δύναμη στον ενεργοποιητή, ο τελικός τελεστής κινείται στους άξονες x, y και z αλλά δεν περιστρέφεται. Το ρομπότ Delta έχει σχεδιαστεί για παραλαβή και τοποθέτηση με ελαφρά φορτία, αλλά άλλες χρήσεις περιλαμβάνουν τρισδιάστατη εκτύπωση, χειρουργική επέμβαση και εργασίες συναρμολόγησης. Τα ρομπότ Delta χρησιμοποιούν ελαφρούς βραχίονες που έχουν πολύ μικρή αδράνεια και κινούνται πολύ γρήγορα. Σε αντίθεση με τον χειριστή, το ρομπότ Delta μπορεί να κινηθεί με κυκλική κίνηση 360-βαθμών εντός του χώρου εργασίας του.