什么是工業(yè)機器人
工業(yè)機器人由主體、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本結構組成。主體即機座和執(zhí)行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構,用以使執(zhí)行機構產生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序對驅動系統(tǒng)和執(zhí)行機構發(fā)出指令信號,并進行控制。
工業(yè)機器人在工業(yè)生產中能代替人做一些頻繁、單調和重復的長時間作業(yè),或是在危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè),例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。
20世紀50年代末,美國在機械手和操作機的基礎上,采用伺服機構和自動控制等技術,研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置,并將其稱為工業(yè)機器人;60年代初,美國研制成功兩種工業(yè)機器人,并很快地在工業(yè)生產中得到應用;1969年,美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產線。此后,各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應用工業(yè)機器人。
由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產,70年代起,常與數(shù)字控制機床結合在一起,成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。
工業(yè)機器人的分類
工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節(jié)型的臂部有多個轉動關節(jié)。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行機構由一點到另一點的準確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統(tǒng),使執(zhí)行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執(zhí)行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執(zhí)行機構再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。
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