提到工业机器人大家脑海里应该会浮现出这种
或者这种
它们代表了工业机器人在结构上的两大分类:串联机器人和并联机器人。
串联机器人出现时间早,研究得较为成熟,具有结构简单、成本低、控制简单、运动空间大等优点,在工业生产中得到了广泛的应用,是工业机器人的主要形式,已成功应用于很多领域,如焊接、装配、搬运等。
并联机器人的研究与串联机器人相比起步较晚,但由于并联机器人具有刚度大、承载能力强、精度高、末端件惯性小等优点,在高速、大承载能力的场合与串联机器人相比具有明显优势,在食品、医药、电子等轻工业中应用最为广泛,在物料的搬运、包装、分拣等方面有着无可比拟的优势。
而如果想要在一定的操作空间内拥有灵活多角度的操作,又要保证高速高精度的特性,那么混联机器人便由此应运而生。混联机器人作为一种新兴结构,是以并联机构为基础,在并联机构中嵌入具有多个自由度的串联机构,构成了一个复杂的混联系统,结构设计复杂,属于对并联机的补偿和优化。此类机器人在继承了并联机器人刚度大、承载能力强、高速度、高精度的特点同时末端执行器也拥有了串联机器人具有运动空间大、控制简单、操作灵活等特性,多用于高运动精度的场合。在应用工艺上除常用于食品、医药、3C、日化、物流等行业中的理料、分拣、转运外,凭借多角度拾取优势扩大了工业机器人的应用范围。
混联机器人常见有3P-2R和3P-3R两种组成结构,拥有混联结构机器人的企业并不多见,以下为目前市面上出现的混联机器人。
高联五维并联机器人
FANUC M-1iA/M-3iA系列
勃肯特BKT-PD、BKT-HD系列
下面我们为大家详细分析一下,混联五轴和混联六轴的结构组成及应用工艺:
混联五轴由3P-2R结构组成,即三自由度的并联机构与二自由度的串联机构组成,将并联机构的快速处理、高精度与串联末端拾取位姿灵活的特点相结合,可实现将平行放置的物料沿平行方向X轴±360°及沿竖直方向Y轴±90°翻转放置操作。该机器人一次作业对上半曲面进行拾取,故而五自由度可以满足灵活作业要求。而且高速高精度的优势让该机器人在3C、食品、药品、日化等多个行业完成理料、分拣、灌装等工艺的实际应用中均有良好使用效果及客户口碑。
另一系列混联六轴由3P-3R结构组成,即三自由度的并联机构与三自由度的串联机构组成,实现了6自由度更大空间的运行,在保持了原有并联机构特点之外,增加了拾取物品位姿随机、末端摆放自由灵活、理料与分拣双工艺结合的特点。运用3D相机完成立体物料的视觉信息捕捉后,机器人根据物料在三维空间内的位置与角度判断,解决了以往机器人只能进行平面抓取的弊端,可实现对堆叠来料的快速理料,同时也开拓了对不规则、不平整来料进行涂胶、注塑等工艺,丰富了更多应用场景。
混联机器人的出现为工业机器人应用拓宽了新场景,能更加有效的结合市场需求,满足客户个性化定制需要,建立行之有效的自动化解决方案,帮助我国制造业提升企业的核心竞争力和盈利能力,加快企业转型升级。
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