Schauen wir uns die Klassifizierung von Robotern im Detail an:

1) Kartesischer Roboter:
Auch bekannt als: Linearroboter/XYZ-Roboter/Gantry-Roboter

Ein kartesischer Roboter kann als Industrieroboter definiert werden, dessen drei Hauptsteuerachsen linear sind und im rechten Winkel zueinander stehen.

Durch ihre steife Struktur können sie hohe Nutzlasten tragen. Sie können einige Funktionen wie Pick-and-Place, Be- und Entladen, Materialhandhabung usw. ausführen. Kartesische Roboter werden auch als Gantry-Roboter bezeichnet, da ihr horizontales Element beide Enden stützt.

Kartesische Roboter werden auch als Linearroboter oder XYZ-Roboter bezeichnet, da sie mit drei Drehgelenken zur Montage von XYZ-Achsen ausgestattet sind.

Anwendungen:
Kartesische Roboter können zum Versiegeln, zur Handhabung beim Kunststoffformen, zum 3D-Drucken und in einer computernumerisch gesteuerten Maschine (CNC) eingesetzt werden. Bestückungsautomaten und Plotter arbeiten nach dem Prinzip der kartesischen Roboter. Sie bewältigen schwere Lasten mit hoher Positioniergenauigkeit.

Vorteile:

• Hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit
• Geringere Kosten
• Einfache Betriebsabläufe
• Hohe Nutzlasten
• Sehr vielseitiges Arbeiten
• Vereinfacht Roboter- und Master-Steuerungssysteme

Nachteile:

Für den Betrieb benötigen sie viel Platz

2) SCARA-Roboter

Das Akronym SCARA steht für Selective Compliance Assembly Robot Arm oder Selective Compliance Articulated Robot Arm.

Der Roboter wurde unter der Leitung von Hiroshi Makino, einem Professor an der Universität Yamanashi, entwickelt. Die Arme von SCARA sind in der XY-Achse flexibel und in der Z-Achse starr, sodass sie an Löcher in der XY-Achse angepasst werden können.

In der XY-Richtung ist der Arm des SCARA-Roboters aufgrund der Parallelachsen-Gelenkanordnung des SCARA nachgiebig und in der Z-Richtung stark. Daher der Begriff „Selective Compliant“.

Dieser Roboter wird für verschiedene Arten von Montagevorgängen eingesetzt, z. B. kann mit diesem ein runder Stift in ein rundes Loch eingeführt werden, ohne zu verklemmen. Diese Roboter sind schneller und sauberer als vergleichbare Robotersysteme und basieren auf seriellen Architekturen, das heißt, der erste Motor sollte alle anderen Motoren tragen.

Anwendungen:
SCARA-Roboter werden für die Montage, Verpackung, Palettierung und Maschinenbeladung eingesetzt.

Vorteile:

• Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten
• Hervorragende Leistung bei Kurzhub-, Schnellmontage- und Pick-and-Place-Anwendungen
• Es enthält einen Donut-förmigen Arbeitsumschlag

Nachteile

SCARA-Roboter erfordern in der Regel zusätzlich zu einer Linien-Master-Steuerung wie SPS/PC eine spezielle Robotersteuerung.

3) Gelenkroboter

Ein Gelenkroboter kann als Roboter mit Drehgelenk definiert werden und diese Roboter können von einfachen Strukturen mit zwei Gelenken bis hin zu Systemen mit 10 oder mehr interagierenden Gelenken reichen.

Diese Roboter können jeden Punkt erreichen, da sie in dreidimensionalen Räumen arbeiten. Andererseits können Knickgelenke von Robotern parallel oder orthogonal zueinander sein, wobei einige Gelenkpaare parallel und andere orthogonal zueinander sind. Da Knickarmroboter über drei Drehgelenke verfügen, ist der Aufbau dieser Roboter dem menschlichen Arm sehr ähnlich.

Anwendungen:

Gelenkroboter können in Robotern zum Palettieren von Lebensmitteln (Bäckerei), bei der Herstellung von Stahlbrücken, beim Schneiden von Stahl, bei der Handhabung von Flachglas, bei Schwerlastrobotern mit 500 kg Nutzlast, bei der Automatisierung in der Gießereiindustrie, bei hitzebeständigen Robotern, beim Metallguss und beim Punktschweißen eingesetzt werden.

Vorteile

• Hohe Geschwindigkeit
• Großer Arbeitsbereich
• Hervorragend geeignet für einzigartige Steuerungs-, Schweiß- und Lackieranwendungen

Nachteil:

In der Regel ist zusätzlich zur Linien-Master-Steuerung wie SPS/PC eine dedizierte Robotersteuerung erforderlich

4) Parallele Roboter

Parallelroboter werden auch als Parallelmanipulatoren oder verallgemeinerte Stewart-Plattformen bezeichnet.

Ein Parallelroboter ist ein mechanisches System, das mehrere computergesteuerte serielle Ketten verwendet, um eine einzelne Plattform oder einen Endeffektor zu unterstützen.

Darüber hinaus kann aus sechs Linearaktuatoren ein Parallelroboter gebildet werden, der eine bewegliche Basis für Geräte wie Flugsimulatoren bereithält. Diese Roboter verhindern redundante Bewegungen und um diesen Mechanismus auszuführen, ist ihre Kette kurz und einfach ausgelegt.

Sie sind bekannt als:
• Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsfräsmaschinen
• Mikromanipulatoren, montiert am Endeffektor größerer, aber langsamerer serieller Manipulatoren
• Beispiele für Parallelroboter

Anwendungen

• Parallelroboter werden in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel:
• Flugsimulatoren
• Automobilsimulatoren
• In Arbeitsprozessen
• Photonik / Glasfaserausrichtung

Sie werden in den Arbeitsbereichen nur begrenzt verwendet. Die Durchführung einer gewünschten Manipulation wäre sehr schwierig und kann zu mehreren Lösungen führen. Zwei Beispiele für beliebte Parallelroboter sind die Stewart-Plattform und der Delta-Roboter.

Vorteile

• Sehr hohe Geschwindigkeit
• Kontaktlinsenförmiger Arbeitsraum
• Hervorragend geeignet für schnelle, leichte Pick-and-Place-Anwendungen (Süßwarenverpackung)

Nachteile

Zusätzlich zu den Linien-Master-Controllern wie SPS/PCs ist eine dedizierte Robotersteuerung erforderlich

Programmierung von Robotern zur Ausführung einer erforderlichen Position:

Roboter werden von Menschen so programmiert, dass sie komplizierte und erforderliche Aufgaben ausführen. Schauen wir uns hier an, wie Roboter programmiert werden, um die erforderliche Position auszuführen:

Positionsbefehle:Ein Roboter kann die erforderliche Position über eine grafische Benutzeroberfläche oder textbasierte Befehle ausführen, in denen die wesentliche XYZ-Position angegeben und bearbeitet werden kann.

Teach-Pendant:Mithilfe einer Teach-Pendant-Methode können wir einem Roboter die Positionen beibringen.

Teach Pendent ist eine tragbare Steuer- und Programmiereinheit, die die Möglichkeit bietet, den Roboter manuell an eine gewünschte Position zu senden.

Nach Abschluss der Programmierung kann die Verbindung zu einem Programmiergerät getrennt werden. Der Roboter führt jedoch das Programm aus, das in der Steuerung festgelegt wurde.

An der Nase herumgeführt:„Lead-by-the-nose“ ist eine Technik, die von vielen Roboterherstellern übernommen wird. Bei dieser Methode hält ein Benutzer den Manipulator des Roboters, während eine andere Person einen Befehl eingibt, der dabei hilft, den Roboter stromlos zu machen, wodurch er in den schlaffen Zustand übergeht.

Anschließend kann der Benutzer den Roboter (von Hand) an die gewünschte Position bewegen, während die Software diese Positionen im Speicher aufzeichnet. Mehrere Roboterhersteller nutzen diese Technik zum Farbspritzen.

Robotersimulator:Ein Robotersimulator hilft dabei, nicht auf die physische Funktion des Roboterarms angewiesen zu sein. Die Anwendung dieser Methode trägt dazu bei, beim Entwurf von Robotikanwendungen Zeit zu sparen und das Sicherheitsniveau zu erhöhen. Andererseits können Programme (die in verschiedenen Programmiersprachen geschrieben sind) mit der Robotersimulationssoftware getestet, ausgeführt, trainiert und debuggt werden.

Maschinenbediener:Mit einem Maschinenbediener können Anpassungen innerhalb eines Programms vorgenommen werden. Diese Bediener verwenden Touchscreen-Geräte, die als Bedienpanel dienen.