自动化工业机器人是如何来分类?
了解工业机器人的基础知识可以使制造商在与供应商打交道时处于更坚实的基础。通过在工厂车间中使用更多的工业机器人和自动化技术,会帮助他们为未来做好准备。本文将介绍7种类型的工业机器人及其执行的任务。
什么是工业机器人?
工业机器人是一种可重新编程的自动化机械设备,能够协助或代替人类员工完成制造业中的各种任务。
不同类别的工业机器人
现在,市场上有七大类工业机器人:铰接式、笛卡尔直角坐标式、SCARA式、极地式、三角洲式、圆柱形和协作式。
1. 铰接式/关节机器人
铰接式/关节机器人的运动和设计类似于人的手臂。典型的关节臂有六个轴,范围从2个到10个轴/关节,每个关节都被视为一个轴。机器人关节越多,其运动范围就越大(也称为自由度)。
铰接式机器人具有很高的灵活性,因为它们的所有关节都是旋转的,这意味着它们可以旋转,而不是线性移动的棱柱形关节。他们在避免障碍方面的能力有限。
用途:关节式机器人广泛应用于装卸、弧焊、点焊、包装、机械搬运、物料搬运等领域。在难以到达的地方产生弧线(或类似图案)的能力使关节式机器人成为汽车工业的一个很好的候选人,但出于安全原因,它们通常需要专用的工作单元,在工长地面上占据额外的空间。
2. 直角坐标机器人
这类机器人也称为龙门机器人,其使用笛卡尔坐标系(X、Y和Z)在三个轴(向前和向后、上下和侧向)上进行线性运动。所有三个关节均为棱柱形,因此运动仅限于线性运动。
用途:直角坐标机器人主要用于CNC加工和3D打印,但是它们也可以用于装配或拾取和放置应用,且对零件的尺寸没有限制。
3. SCARA机器人
SCARA机器人(选择性合规性装配机器人臂)类似于笛卡尔坐标系机器人,因为它们也是沿坐标系在3个轴上移动,但它们还能够旋转。其通常比笛卡尔机器人更快、更灵活,但精度较低。
用途:适用于装配、码垛、螺丝等小零件的取放。
4. 极地球形机器人
极地机器人也称为球形机器人,是两个旋转关节(旋转)和一个线性关节(棱柱)的组合。它们的设计创造了一个球形的工作空间。极地机器人的主要缺点是与其他机器人的不兼容性和精确度不高。
用途: 极地球形机器人可以被用于注塑、喷漆、弧焊、点焊、装配应用,因为这些任务需要旋转的能力。
5. 三角洲机器人
三角洲机器人也称为并行机器人,其具有巧妙的设计。因为与其他机器人相比,所有电机都战略性地放置在底座上,使得机器人的移动部件(接头)非常轻。由三只手臂组成,每个手臂的关节并联控制,形成一个圆顶状的机器人。
用途:此设计可实现高速且精确的操作,所以主要用于拾取和放置应用程序。其他操作包括胶粘剂分配、焊接、组装等。三角洲机器人不能承载超过3千克的有效载荷,这限制了工具设计和它可以处理的任务。
6. 圆柱机器人
圆柱形机器人在基座上具有至少一个旋转关节和一个以连接连杆的棱柱形关节(器人关节之间的可移动部件)。这种设计造成了一个圆柱形的工作空间,限制运动在两个自由度。因此,他们可以操作的空间是有限的。
用途:圆柱机器人通常用在紧凑狭小的工作空间,非常适合需要圆形对称的物体(例如电线,管道)。对他们进行磨削、装配、点焊应用均使用圆柱机器人。
7. 协作机器人
协作机器人 (cobot)可以在安全的工作环境中实现人机交互,而无需在传统工业机器人应用中采用围栏或其他安全措施。但是,安全措施导致操作速度降低。cobot不是替换员工,而是由员工的手(手引导)编程,然后复制演示的动作。一个标准的协作机器人可以承载15公斤的重量,这限制了它可以管理的产品范围。
用途:协作型机器人具有广泛的应用,例如机械操作、拾取和放置、组装、电弧焊,但通常不适合重型应用或超高速任务。
推荐阅读:我们为什么需要自动化生产线?如何开始?