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并联型机器人实现多种制造工艺

发布者:admin发表时间:2018-12-20 18:45:11
随着制造业自动化和智能化程度的不断提升,工业机器人发展迅猛。在加工制造领域,工业机器人的应用业越来越成熟,现已在物流、食品、3C等已有许多行业开始应用机器人实现自动化操作。然而4.0时代下产品个性化定制需求增多,加工工艺趋向多样化,产品产量激增,使用工业机器人实现多种工艺操作已成为我国制造业急需解决的问题。

从机器人开始出现发展到现在,先后出现了三类典型的工业机器人结构:串联机器人、并联机器人和混联机器人。串联机器人研究得较为成熟,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、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。

目前混联机器人常见有3P-2R和3P-3R两种组成结构,目前市面上仅有两家国际品牌出现过单一款混联机器人,而勃肯特是国内首家推出混联五轴、混联六轴两大系列多款产品的机器人企业,为拓宽工业机器人应用领域以及让更多制造企业实现自动化带来了广阔前景。

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,以25mm-305mm-25mm的门型轨迹为标准节拍,该系列节拍达160次/分钟。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、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。