Der Montageroboter ist die Kernausrüstung eines flexiblen automatischen Montagesystems, das aus einem Robotermanipulator, einer Steuerung, einem Endeffektor und einem Sensorsystem besteht. Die Strukturtypen des Manipulators umfassen den Typ mit horizontalem Gelenk, den Typ mit rechtwinkligen Koordinaten, den Typ mit mehreren Gelenken und den Typ mit zylindrischen Koordinaten; Der Controller verwendet im Allgemeinen ein Multi-CPU- oder Multi-Level-Computersystem, um Bewegungssteuerung und Bewegungsprogrammierung zu realisieren; Der Endeffektor ist in verschiedenen Greifern und Handgelenken ausgelegt, um sich an verschiedene Montageobjekte anzupassen; Die Sensorik dient dazu, die Informationen der Interaktion zwischen dem Montageroboter und der Umgebung und dem Montageobjekt zu erhalten.
Üblicherweise verwendete Montageroboter umfassen hauptsächlich zwei Arten: programmierbare universelle Manipulatoren für die Montage, nämlich PUMA-Roboter (erstmals 1978 erschienen, der Vorfahre von Industrierobotern) und planare Zweigelenkroboter, nämlich SCARA-Roboter. Im Vergleich zu allgemeinen Industrierobotern zeichnen sich Montageroboter durch hohe Genauigkeit, gute Flexibilität, einen kleinen Arbeitsbereich aus und können zusammen mit anderen Systemen eingesetzt werden. Sie werden hauptsächlich in der Fertigungsindustrie verschiedener Elektrogeräte eingesetzt.
Grundtypen und Aufbauten von Montagerobotern
1. PUMA-Roboter
Der 1977 von den USA entwickelte PUMA ist ein computergesteuerter Mehrgelenk-Montageroboter. Im Allgemeinen hat es 5 oder 6 Freiheitsgrade, dh die Rotation von Taille, Schulter und Ellbogen sowie die Beugung, Rotation und Torsion des Handgelenks (Abbildung 1). Sein Steuersystem besteht aus Mikrocomputer, Servosystem, Eingabe- und Ausgabesystem und externer Ausrüstung. Als Programmiersprache wird VAL II verwendet. Beispielsweise bedeutet die Aussage „APPRO PART, 50“, dass sich der Zeiger 50 mm über dem PART bewegt. Die Position von PART kann eingetippt oder eingelernt werden. VAL hat die Funktion der kontinuierlichen Spurbewegung und Matrixtransformation.
2. SCARA-Roboter
Viele Montagevorgänge erfolgen vertikal und nach unten, was eine größere Flexibilität bei der horizontalen (X, Y) Bewegung des Greifers erfordert, um den Positionsfehler auszugleichen. Die vertikale (Z) Bewegung und Drehung um die horizontale Achse haben eine größere Steifigkeit für eine genaue und kraftvolle Montage. Darüber hinaus ist auch eine größere Flexibilität beim Drehen um die Z-Achse erforderlich, um das Anbringen von Keilen oder Keilen zu erleichtern. Der SCARA-Roboter wurde von der Yamanashi-Universität in Japan entwickelt, und seine strukturellen Eigenschaften erfüllen die obigen Anforderungen. Sein Steuersystem ist auch relativ einfach. Beispielsweise verwendet der SR-3000-Roboter einen Mikroprozessor zur Steuerung von θ 1, θ 2. Die Z-Achse (DC-Servomotor) realisiert eine halbgeschlossene Regelkreissteuerung und die S-Achse (Schrittmotor) führt eine offene Steuerung aus -Schleifensteuerung. Die Programmiersprache ist SERF ähnlich wie BASIC. Die neueste Version von Level4 verfügt über die Funktionen Koordinatentransformation, Linien- und Bogeninterpolation, beliebige Geschwindigkeitseinstellung, durch Text benannte Unterroutine und Fehlererkennung. SCARA-Roboter sind derzeit einer der am weitesten verbreiteten Typen.
Montageroboter werden hauptsächlich bei der Herstellung verschiedener Elektrogeräte (einschließlich Haushaltsgeräten wie Fernsehgeräten, Tonbandgeräten, Waschmaschinen, Kühlschränken, Staubsaugern), Kleinmotoren, Automobilen und deren Komponenten, Computern, Spielzeug, elektromechanischen Produkten und deren verwendet Komponentenmontage usw.