理解装配机器人:自动化机械臂如何革新制造业
装配机器人是制造业等工业环境中使用的计算机控制、自动化、可编程机器。这些机器人根据编程进计算机的运动路径执行任务。通常外观仅为机械臂或多臂,在装配线上执行焊接、切割、拾取、物料放置等功能。涉及过度重复任务、危险材料或不安全环境的制造环境是装配机器人的理想应用场景。
工业计算机化机器最早出现于1970年代,活动度极有限。工业机器人(装配机器人所属的大类)至少需要两个轴才能在直线上运动。两轴允许机器人沿直线前后或上下运动。虽部分工业场景可用此类有限活动度机器,但大多数装配线和制造设置需要更多活动度和通用性。
随着机器人技术从1970年代发展至今,国际标准化组织(ISO)发布了工业机器人定义标准。ISO称其为多用途操纵器,装配机器人等工业机器人必须满足ISO标准。装配或制造机器人的主要标准是使用三个或更多轴进行关节运动。三轴使工业机器人能操纵任意数量材料、执行组装产品所需的任意运动。
三轴使装配机器人不仅能在直线上运动,还能在机械臂触及范围内的空间任意点运动。更先进的装配或制造机器人除必需三轴外,还有三个额外轴控制偏航、俯仰、横滚。换言之,先进机器人不仅能触及范围内任意空间点,还能从任意角度到达。
外行眼中,这些轴类似于人类肩、肘、腕。功能上正是如此,装配机器人用轴实现灵活性和灵巧度。机械臂或其他形式机器人活动度越高,能成功完成的精细任务越多。
最少三轴机械臂非工业机器人唯一标准,装配机器人还须包含运行所需所有外设。外设包括计算机控制、软件接口、额外硬件组件。统称为工作单元。制造环境中使用大量工作单元,每个单元重复预分配任务。
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