先决条件 –机器人
工业机器人是通过对机械设备进行编程而创建的那些机器人,这些设备将来可以代替人类执行危险任务,这些任务可能需要以更高的精度重复多次且没有任何故障。工业机器人通常是一种具有不同配置的关节结构形式。这些结构是通过链接许多旋转和/或线性运动或关节来实现的。
每个关节提供一个运动,可以共同将机器人结构或机器人手臂定位在特定位置。为了提供将安装在机器人末端的工具以任何角度定位在任何位置的能力,需要六个关节或六个自由度,通常称为六轴。工业机器人由某种程序驱动通过一系列运动。该程序由控制器执行。控制器在适当的时间打开关节执行器,同时来自关节传感器的信号返回到控制器并用于反馈。
工业机器人分类:
工业机器人可按控制方式和示教或编程方式分类。
控制方法的主要类别如下:
- 拾放 –
拾放机器人使用机械挡块在每个轴上设置两个停止位置。接头必须在这两个末端挡块之间来回移动,在设置机器时可以调整其位置。 - 点对点 –
点对点机器人对每个轴都有伺服位置控制,可以通过一系列指定的点。此类机器人的程序由一系列点组成,对于每个点,必须指定所有关节角度。 - 连续路径 –
连续路径机器人不会通过有限的目标点列表,但可以理想地执行任何形状的平滑路径,当手臂沿路径移动时,速度会连续变化。
教学方法或程序设计的主要类别如下:
- 编程拾放机器人 –
最粗略的编程形式是设置贴片机。这包括两部分:为每个轴设置就位的机械限位器和编程的关节操作顺序。 - 带路径控制的演练教学 –
这种方法只能用于连续路径机器人,尽管对教机器人的用户来说可能类似于教点对点机器人。 - 引导式教学——
在这种教学形式中,用户用自己的手执行所需的动作,同时拿着一些记录机器人所走路径的设备。 - 离线编程 –
通过操作来教机器人的另一种方法是在计算机终端上输入程序。在最简单的情况下,程序由一系列形式为“将轴 A 移动到距离 D”的命令组成。这些命令以一些专为机器人编程设计的语言表示。
工业机器人类别:
- 笛卡尔机器人——
笛卡尔机器人也称为直线或龙门机器人。这些机器人具有三个使用笛卡尔坐标系 (x, y, z) 的线性关节。 - 斯卡拉机器人——
Scara 机器人通常用于装配应用。它的手臂是圆柱形的。它有两个平行接头,用于在一个选定平面上提供柔顺性。 - 关节臂机器人 –
关节臂机器人的设计主要是旋转关节,这些关节结构可以包含两个关节结构到 10 个或更多关节结构。手臂连接到旋转关节,每个关节称为轴,提供一系列运动。 - 极地机器人——
极地机器人也称为球形机器人。手臂通过扭转关节连接到底座,并具有 2 个旋转关节和 1 个线性关节的组合。
工业机器人的应用:
工业机器人应用广泛的领域有很多——
- 压铸
- 点焊
- 弧焊
- 注塑成型
- 铸造工作
- 机床装载
- 热处理
- 制砖
- 玻璃制造
- 锻造