Manipulator Industri atau manipulator robotik adalah mesin yang digunakan untuk memanipulasi atau mengawal bahan tanpa melakukan hubungan langsung. Pada asalnya ia digunakan untuk memanipulasi objek radioaktif atau bio berbahaya yang sukar ditangani seseorang. Tetapi sekarang mereka digunakan di banyak industri untuk melakukan tugas seperti mengangkat benda berat, mengimpal secara berterusan dengan ketepatan yang baik dan lain-lain. Selain industri, mereka juga digunakan di hospital sebagai alat pembedahan. Dan sekarang doktor sehari-hari menggunakan manipulator robotik secara meluas dalam operasi mereka.
Sebelum memberitahu anda mengenai pelbagai jenis manipulator industri, saya ingin memberitahu anda mengenai sendi.
Sendi mempunyai dua rujukan. Yang pertama adalah kerangka rujukan biasa yang diperbaiki. Rangka rujukan kedua tidak tetap, dan akan bergerak relatif terhadap kerangka rujukan pertama bergantung pada kedudukan sendi (atau nilai sendi) yang menentukan konfigurasi.
Kami akan belajar mengenai dua sendi yang digunakan dalam pembuatan pelbagai jenis Manipulator Industri.
1. Sendi Revolute:
Mereka mempunyai satu darjah kebebasan dan menggambarkan pergerakan putaran (1 darjah kebebasan) antara objek. Konfigurasi mereka ditentukan oleh satu nilai yang mewakili jumlah putaran mengenai paksi-z bingkai rujukan pertama mereka.
Di sini kita dapat melihat sendi putaran antara dua objek. Di sini pengikut dapat melakukan pergerakan putaran di sekitar pangkalannya.
2. Sendi Prismatik:
Sendi prismatik mempunyai satu darjah kebebasan dan digunakan untuk menggambarkan pergerakan translasi antara objek. Konfigurasi mereka ditentukan oleh satu nilai yang mewakili jumlah terjemahan sepanjang paksi-z bingkai rujukan pertama mereka.
Di sini anda dapat melihat pelbagai sendi prismatik dalam satu sistem.
Pelbagai jenis Manipulator Industri
Dalam industri banyak jenis manipulator industri digunakan mengikut keperluannya. Sebahagian daripadanya disenaraikan di bawah.
- Robot koordinat Cartesian:
Dalam robot perindustrian ini, paksi 3 prinsipnya mempunyai sendi prismatik atau mereka bergerak secara lurus antara satu sama lain. Robot Cartesian sangat sesuai untuk mengeluarkan pelekat seperti dalam industri automotif. Kelebihan utama Cartesia ialah mereka mampu bergerak dalam pelbagai arah linear. Dan juga mereka dapat melakukan penyisipan garis lurus dan mudah diprogramkan. Kelemahan robot Cartesian adalah bahawa ia memerlukan terlalu banyak ruang kerana sebahagian besar ruang dalam robot ini tidak digunakan.
- Robot SCARA:
Akronim SCARA bermaksud Lengan Robot Perhimpunan Selektif atau Lengan Robot Artikulasi Pematuhan Selektif. Robot SCARA mempunyai gerakan yang serupa dengan lengan manusia. Mesin ini terdiri daripada sendi 'bahu' dan 'siku' bersama paksi 'pergelangan tangan' dan gerakan menegak. Robot SCARA mempunyai 2 sendi putaran dan 1 sendi prismatik. Robot SCARA mempunyai pergerakan terhad tetapi ia juga kelebihannya kerana dapat bergerak lebih pantas daripada robot 6 paksi yang lain. Ia juga sangat kaku dan tahan lama. Mereka kebanyakan digunakan dalam aplikasi tujuan yang memerlukan pergerakan titik ke titik yang cepat, berulang dan artikulasi seperti palletizing, DE palletizing, mesin memuat / memunggah dan memasang. Kelemahannya ialah pergerakannya terhad dan tidak terlalu fleksibel.
- Robot silinder:
Pada dasarnya ini adalah lengan robot yang bergerak di sekitar tiang berbentuk silinder. Sistem robot silinder mempunyai tiga paksi gerakan - paksi gerakan bulat dan dua paksi linear dalam pergerakan lengan dan menegak. Oleh itu, ia mempunyai 1 sendi putaran, 1 silinder dan 1 sendi prismatik. Hari ini Robot Silinder kurang digunakan dan digantikan oleh robot yang lebih fleksibel dan pantas tetapi ia mempunyai tempat yang sangat penting dalam sejarah kerana ia digunakan untuk bergelut dan memegang tugas sebelum robot enam paksi dikembangkan. Kelebihannya ialah ia dapat bergerak jauh lebih cepat daripada robot Cartesian jika dua titik memiliki radius yang sama. Kelemahannya adalah bahawa ia memerlukan usaha untuk mengubah dari sistem koordinat Cartesian ke sistem koordinat silinder.
- Robot PUMA:
PUMA (Mesin Universal Boleh Diprogram untuk Pemasangan, atau Lengan Manipulasi Universal yang Dapat Diprogramkan) adalah robot industri yang paling biasa digunakan dalam pemasangan, operasi kimpalan dan makmal universiti. Ia lebih mirip dengan lengan manusia daripada robot SCARA. Ia mempunyai fleksibiliti yang lebih tinggi daripada SCARA tetapi juga mengurangkan ketepatannya. Oleh itu, ia digunakan dalam kerja yang kurang tepat seperti pemasangan, pengelasan dan pengendalian objek. Ia mempunyai 3 sendi putaran tetapi tidak semua sendi selari, sendi kedua dari pangkal adalah ortogonal ke sendi yang lain. Ini menjadikan PUMA patuh pada ketiga-tiga paksi X, Y dan Z. Kelemahannya adalah ketepatannya yang kurang sehingga tidak dapat digunakan dalam aplikasi yang diperlukan dengan ketepatan kritikal dan tinggi.
- Robot Kutub:
Kadang-kadang ia dianggap sebagai robot Spherical. Ini adalah lengan robot pegun dengan sampul kerja sfera atau dekat-sfera yang dapat diposisikan dalam sistem koordinat kutub. Mereka lebih canggih daripada robot Cartesian dan SCARA tetapi penyelesaian kawalannya jauh lebih rumit. Ia mempunyai 2 sendi putar dan 1 sendi prismatik untuk membuat ruang kerja dekat sfera. Kegunaan utamanya adalah dalam mengendalikan operasi di barisan pengeluaran dan memilih dan meletakkan robot.
Dari segi reka bentuk pergelangan tangan, ia mempunyai dua konfigurasi:
Pitch-Yaw-Roll (XYZ) seperti lengan manusia dan Roll-Pitch-Roll seperti pergelangan tangan bulat. Pergelangan tangan bulat adalah yang paling popular kerana mekaniknya lebih mudah dilaksanakan. Ia menunjukkan konfigurasi tunggal yang dapat dikenal pasti dan seterusnya dapat dielakkan ketika beroperasi dengan robot. Pertukaran antara kesederhanaan penyelesaian yang mantap dan adanya konfigurasi tunggal sesuai dengan reka bentuk pergelangan tangan bulat, dan itulah sebab kejayaannya.