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工业机器人的分类有哪些?如何理解各自特点?

2025-01-28技术资讯 阅读 27
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工业机器人的分类方式多种多样,每种分类方式都有其独特的特点,以下是一些常见的分类方式及其特点:

1、按机械结构坐标测量方式分类

笛卡尔坐标型机器人:通过 x、y、z 三个直线轴的运动来确定末端执行器的位置和姿态,运动直观,定位精度容易保证,适用于高速、高精度的搬运、装配等作业。

关节坐标型机器人:以转动关节为基本组成,类似人的手臂,具有高度的灵活性和较大的工作空间,可绕过障碍物进行操作,常用于焊接、喷涂等需要灵活运动的作业。

SCARA 型机器人:选择顺应装配机器臂机器人,通常有 3 个旋转关节和 2 个移动关节,其特点是在水平方向上具有较好的柔顺性,在垂直方向上刚度较大,适合平面定位和垂直方向插入的作业,如装配、搬运等。

工业机器人的分类有哪些?如何理解各自特点?

圆柱坐标型机器人:由一个转动关节和两个移动关节组成,通过转动和移动的组合来实现末端执行器的位置控制,工作空间呈圆柱状,常用于物料搬运、弧焊等作业。

球坐标型机器人:由两个转动关节和一个移动关节组成,通过摆动和俯仰来实现末端执行器的位置控制,能够覆盖较大的工作空间,常用于喷漆、检测等作业。

2、按程序输入方式分类

编程输入型:需用相应的程序设计语言编写程序并存入控制计算机运行,编程方法复杂,但适应范围广,可根据不同的作业需求进行灵活编程。

示教输入型:通过手动或借助示教盒操纵机器人进行作业,将操作过程记录在存储器中,当机器人自动运行时,控制系统会调用这些记录的程序进行重复操作,操作简单,不需要专门的编程知识,但灵活性较差。

3、按功能用途分类

搬运机器人:主要用于物料的搬运和装卸,具有结构简单、操作方便、可靠性高等特点,能够提高生产效率,减轻劳动强度。

焊接机器人:用于完成各种焊接作业,如点焊、弧焊等,具有较高的焊接精度和稳定性,能够保证焊接质量,提高生产效率。

装配机器人:能够按照预定的程序和位置关系,将各个零部件组装成完整的产品,具有精度高、速度快、灵活性强等优点,广泛应用于汽车制造、电子制造等行业。

喷涂机器人:用于各种材料的喷涂作业,如油漆、涂料等,能够均匀地将材料喷涂在工件表面,提高喷涂质量和效率,减少环境污染。

加工机器人:可以对工件进行切削、磨削、钻孔等加工操作,能够提高加工精度和效率,降低劳动强度和生产成本。

4、按负载大小分类

微型机器人:负载能力较小,一般在 1kg 以下,主要用于小型零件的搬运、装配、检测等作业,具有体积小、重量轻、精度高等特点。

小型机器人:负载能力在 1kg-5kg 之间,适用于中小型零件的搬运、装配、加工等作业,具有结构紧凑、动作灵活等优点。

中型机器人:负载能力在 5kg-20kg 之间,可用于较大型零件的搬运、装配、焊接等作业,具有较高的承载能力和稳定性。

大型机器人:负载能力在 20kg 以上,通常用于重型零件的搬运、装配、加工等作业,具有强大的承载能力和较高的稳定性,但体积和重量也较大。

5、按驱动类型分类

液压驱动型机器人:利用液压油的压力来驱动机器人的各个关节运动,具有输出力大、响应速度快、运动平稳等优点,但存在泄漏风险,维护成本较高。

气压驱动型机器人:使用压缩空气作为动力源,具有结构简单、成本低、清洁环保等优点,但输出力较小,控制精度较低。

电动驱动型机器人:通过电动机将电能转化为机械能,驱动机器人的各个关节运动,具有控制方便、精度高、噪音低等优点,是目前应用最广泛的驱动方式。

6、按控制方式分类

开环控制机器人:控制系统不具有反馈环节,无法实时监测机器人的运动状态,控制精度较低,但结构简单、成本低。

闭环控制机器人:控制系统具有反馈环节,能够实时监测机器人的运动状态,并根据反馈信息进行修正和调整,控制精度高、稳定性好。

7、按自由度分类

三自由度机器人:具有三个独立运动的关节,能够在三维空间内实现有限的运动,常用于简单的搬运、装配等作业。

四自由度机器人:具有四个独立运动的关节,比三自由度机器人具有更高的灵活性和适应性,可完成更复杂的作业任务。

五自由度机器人:具有五个独立运动的关节,能够在三维空间内实现较为复杂的运动,广泛应用于焊接、喷涂、加工等领域。

六自由度机器人:具有六个独立运动的关节,能够在三维空间内实现任意位置和姿态的运动,是应用最为广泛的一种工业机器人,可用于各种复杂的作业任务。

七自由度及以上机器人:具有七个或更多独立运动的关节,具有更高的灵活性和适应性,可在狭窄的空间内进行复杂的操作,如焊接、装配、打磨等。

理解这些分类及其特点有助于更好地选择和应用工业机器人,以满足不同生产场景的需求。

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