Endüstriyel robot

Endüstriyel robot, ISO 8373ISO Standard 8373:1994, Manipulating Industrial Robots – Vocabulary standardına göre üretim için kullanılan robot sistemidir. Endüstriyel robotlar otomatiktir, programlanabilir ve üç veya daha fazla eksende hareket edebilir.

Kaynak, boyama, montaj, demontaj, baskılı devre kartları alma ve yerleştirme, paketleme ve etiketleme, paletleme, ürün kalite kontrol ve testi robotların tipik uygulamalarıdır. Bunların hepsi hızlı ve hassas şekilde yapılır. Malzeme elleçlemeye de yardımcı olabilirler.

Uluslararası Robotik Federasyonu'na (IFR) göre 2022 yılında dünyada tahmini 3.903.633 adet endüstriyel robot faaliyetteydi.

Türler ve özellikler
küçükresim|Kaynak yapan altı eksenli robot grubu
küçükresim|Almanya'da bir fırındaki ekmek ve tost gibi gıda ürünlerini paletlemek için endüstriyel robotlarla fabrika otomasyonu
Altı tip endüstriyel robot vardır.

 Eklemli robotlar 
Eklemli robotlar en yaygın endüstriyel robotlardır.{ İnsan koluna benzedikleri için robot kol veya manipülatör kol olarak da adlandırılırlar.<ref> Birkaç serbestlik dereceli eklemleri, eklemli kollara büyük bir hareket aralığı sağlar.

 Otonom robot 
Otonom robot, insan kumandasına başvurmadan hareket eden robottur. İlk otonom robot ortamları, 1940'ların sonlarında W. Grey Walter tarafından yapılan Elmer ve Elsie olarak bilinir. Tarihte biyolojik beyinlerin yaptığı gibi "düşünmek" üzere programlanmış ve özgür iradeli olmaları amaçlanan ilk robotlardı. Elmer ve Elsie, şekilleri ve hareket etme biçimleri nedeniyle sıklıkla kaplumbağa olarak etiketlendi. Işık uyarısına tepki hareketi olan fototaksi yetenekleri vardı.

 Kartezyen koordinat robotları 
Kartezyen robotlar, doğrusal, gantry robotlar ve x-y-z robotlar olarak da adlandırılır. Takım hareketi için üç prizmatik eklemi ve boşlukta yöneltilmesi için üç döner eklemi vardır.

Kartezyen robotun efektör organını her yöne hareket ettirebilmesi ve yönlendirebilmesi için 6 eksene (veya serbestlik derecesine) ihtiyacı vardır. 2 boyutlu ortamda, ikisi yer değiştirme ve birisi de yöneltme için olmak üzere üç eksen yeterlidir.

 Silindirik koordinat robotları 
Silindirik koordinat robotları, tabandaki döner eklemleri ve bağlantılarını birbirine bağlayan en az bir prizmatik eklem ile tanımlanır. Kaydırarak dikey ve yatay olarak hareket edebilirler. Küçük efektör tasarımı, robotun hiç hız kaybetmeden dar çalışma alanlarına ulaşmasını sağlar.

 Küresel koordinat robotları 
Küresel koordinat robotlarının yalnızca döner eklemleri vardır. Endüstriyel uygulamalarda kullanılan ilk robotlardandır. Genellikle döküm, plastik enjeksiyon ve ekstrüzyon gibi makine besleme işlerinde ve kaynak işlerinde kullanılırlar.
 SCARA robotlar 

SCARA, Seçici Uyumluluk Montaj Robot Kolu'nun kısaltmasıdır. SCARA robotları, X-Y düzleminde hareket sağlayan iki paralel eklemiyle tanınır. Dönen miller, efektörde dikey olarak konumlandırılır. SCARA robotları, hassas yanal hareketler gerektiren işler için kullanılır. Montaj uygulamaları için idealdir.

 Delta robotlar 
Delta robotlarına paralel bağlantı robotları da denir. Ortak tabana bağlı paralel bağlantılardan oluşurlar. Delta robotları özellikle doğrudan kontrol görevleri ve yüksek manevra gerektiren işlemler (hızlı alma ve yerleştirme görevleri gibi) için kullanışlıdır. Delta robotları dört çubuk veya paralelkenar bağlantı sistemlerinden yararlanır.

Ayrıca, endüstriyel robotlar seri veya paralel mimariye sahip olabilir.

 Seri manipülatörler 
Seri mimariler diğer adıyla seri manipülatörler çok yaygın endüstriyel robotlardır. Tabandan son efektöre uzanan motorla çalıştırılan eklemlerle birbirine bağlanan bir dizi bağlantı olarak tasarlanmıştır. SCARA, Stanford manipülatörleri bu kategorinin tipik örnekleridir.

 Paralel mimari 
Paralel bir manipülatör, her zincirin genellikle kısa, basit ve böylece seri bir manipülatöre kıyasla istenmeyen hareketlere karşı esnemez olabilmesi için tasarlanmıştır. Bir zincirin konumlandırılmasındaki hatalar kümülatif olmaktan ziyade diğerleriyle birlikte ortalaması alınır. Her bir aktüatör, seri bir robotta olduğu gibi, kendi serbestlik derecesinde hareket etmelidir. Ancak paralel robotta bir eklemin eksen dışı esnekliği diğer zincirlerin etkisiyle de kısıtlanır. Paralel manipülatörü, daha çok bileşenle giderek daha az esnemez (katı) olan seri zincirden farklı olarak, bileşenlerine göre katı yapan bu kapalı devre katılığıdır.

 Daha az hareket yetenekli paralel manipülatörler ve eş zamanlı hareket 
Tam paralel bir manipülatör, tam 3T3R hareketliliği için 3 öteleme 3T ve 3 dönme 3R koordinatı tarafından belirlenen 6 serbestlik derecesine (DoF) kadar bir nesneyi hareket ettirebilir. Ancak, bir manipülasyon görevi 6 DoF'den az gerektirdiğinde, 6 DoF'den az olan daha az hareketlilik dereceli manipülatörlerin kullanımı daha basit mimari, daha kolay kontrol, daha hızlı hareket ve daha az maliyet açısından avantajlar sağlayabilir. Örneğin, 3 DoF Delta robotunun daha az 3T hareketliliği vardır ve hızlı alma ve yerleştirme öteleme konumlandırma uygulamaları için çok başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Daha az hareketlilik dereceli manipülatörlerin çalışma alanı 'hareket' ve 'kısıtlama' alt uzaylarına ayrıştırılabilir. Örneğin, 3 konum koordinatı 3 DoF Delta robotunun hareket alt uzayını oluşturur ve 3 yönelim koordinatı kısıtlama alt uzayındadır. Daha az hareketli manipülatörlerin hareket alt uzayı, bağımsız (istenen) ve bağımlı (eşzamanlı) alt uzaylara daha çok ayrıştırılabilir: manipülatörün istenmeyen hareketi olan 'eşzamanlı' veya 'parazitik' hareketten oluşur. Eşzamanlı hareketin zayıflatıcı etkileri, daha az hareketli manipülatörlerin başarılı tasarımında hafifletilmeli veya ortadan kaldırılmalıdır. Örneğin Delta robotu son efektörü dönmediği için parazitik hareketi yoktur.

 Kaynakça 

 Dış bağlantılar 

 Industrial robots and robot system safety (İş Güvenliği ve Sağlığı İdaresi).

Kategori:Robotlar
Kategori:Sanayi
Kategori:Yapım, üretim ve imalat
Kategori:Amerika Birleşik Devletleri icatları