工业机器人按结构主要分为以下几种类型,每种类型都有其特定的应用场景:
串联机器人
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结构特点:由多个关节串联连接而成,基座固定,末端执行器通过各关节的旋转或移动来实现复杂的空间运动,通常具有6个自由度(部分可能更多),能够灵活地到达工作空间内的任意位置和姿态。
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应用场景:广泛应用于汽车制造、电子电器、机械加工等行业的焊接、装配、喷涂、搬运等工序,例如在汽车生产线上,串联机器人可以精确地完成车身焊接、零部件装配等工作,提高生产效率和产品质量;在电子行业中,可用于电子元器件的插装、电路板的焊接等精细操作。
并联机器人
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结构特点:由多个运动链分支组成,各分支的一端与基座相连,另一端共同连接到动平台(末端执行器),基座固定,动平台通过各分支的运动实现空间位置和姿态的改变,相比串联机器人,并联机器人具有更高的刚度、精度和承载能力,但工作空间相对较小。
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应用场景:主要应用于对精度和速度要求较高的场合,如食品包装、医药制造、微电子等领域的分拣、抓取和装配工作,在食品包装行业,并联机器人可以快速准确地将食品放入包装盒或包装袋中;在微电子领域,可用于芯片的拾取和放置,确保高精度的操作。
直角坐标机器人
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结构特点:由三个相互垂直的线性运动轴组成,其运动类似于笛卡尔坐标系中的x、y、z轴运动,可实现沿三个坐标轴方向的直线运动,末端执行器的姿态相对固定。
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应用场景:适用于搬运、码垛、装配等需要沿直线路径运动的场合,常用于物流仓储行业,如货物的搬运和堆垛;在工业生产中,可用于零件的装配和检测,例如将零件从一个工位搬运到另一个工位进行组装。
圆柱坐标机器人
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结构特点:由一个旋转关节和两个线性运动关节组成,其末端执行器可以在一个圆柱面上进行运动,通过旋转关节实现绕z轴的旋转,通过两个线性运动关节实现沿径向和轴向的移动。
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应用场景:常用于对圆柱形工件进行操作的场合,如轴类零件的加工、检测和装配,在机械制造行业,可用于车床加工中的上下料操作;在自动化装配线上,可用于对圆柱形电池、饮料罐等进行装配和包装。
球坐标机器人
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结构特点:由一个旋转关节和两个摆动关节组成,其末端执行器可以在一个球面上进行运动,通过旋转关节实现绕z轴的旋转,通过两个摆动关节实现在xy平面内的摆动。
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应用场景:适用于对球形工件进行操作的场合,如球形零件的加工、检测和装配,在航空航天领域,可用于飞机发动机叶片的打磨和检测;在医疗器械制造领域,可用于人体关节假肢的装配和调试。
SCARA机器人
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结构特点:属于平面关节型机器人,具有三个旋转关节和一个移动关节,其末端执行器可以在平面内实现快速的直线运动和旋转运动,具有较高的灵活性和速度。
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应用场景:广泛应用于电子行业的印刷电路板(PCB)插件、芯片封装、电子产品装配等工作,由于其精度高、速度快的特点,能够满足电子产品小型化、高密度的装配要求。
协作机器人
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结构特点:通常采用轻量化设计和柔性材料制造,具有较高的安全性和人机协作能力,它们的结构形式多样,有的类似于传统工业机器人,有的则更加紧凑和轻便。
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应用场景:主要用于需要人机协作完成的生产任务,如与人类工人一起进行产品装配、包装、物料搬运等工作,在制造业中,协作机器人可以与工人共同完成复杂产品的装配任务,提高生产效率和质量;在服务业中,可用于商场导购、酒店服务等工作。
不同类型的工业机器人因其独特的结构特点而适用于不同的应用场景,从汽车制造到电子装配,从食品包装到医疗手术,工业机器人正以其高效、精准和灵活的特性,推动着各行各业的自动化进程。