Klassifizierung Roboter nach Kinematik und Arbeitsraum

Klassifizierung von Roboter

Klassifizierung Roboter nach Kinematik und Arbeitsraum

Klassifizierung Roboter
 
Mittels der Ausführungen der Hauptachsen lassen sich Roboter klassifizieren. Zudem bestimmt die Kinematik selbstverständlich den Arbeitsraum.
Im folgenden sehen Sie eine Zusammenstellung der Roboter-Grundtypen:
 
Bezeichnung  Arbeitsraum, Ausführung der Gelenke Abbildung 

 

TTT

Linearroboter

 ttt_2_workspace.jpg  TTT_2.jpg
 TTT.jpg
 
hier: Ausführung als Portalroboter
 
Aufgrund der mechanischen Steifigkeit der T-Achsen eignen sich Portalroboter gut für Transportaufgaben über weite Strecken. Zudem da der Bodenbereich bei der Ausführung "Portal" frei ist. Messtechnisch sind translatorische Achsen einfacher zu handhaben als rotatorische Achsen. Damit kann mit diesen  Robotern sehr genau positioniert werden. Anwendung findet diese Roboter daher auch in Bestückungsautomaten für z.B. elektronische Bauteile (SMD).

RTT

Schwenkarm-
Roboter
 
 RTT_space.jpg  RTT.jpg
Hier folgt nach der fluchtenden-rotatorischen Achse zwei translatorische Achsen. Die erste T-Achse bestimmt die Höhe des Arbeitsraumes, die zweite T-Achse die Reichweite des Effektors.Der Vorteil liegt in der relativ großen Reichweite und in der hohen Geschwindigkeit, mit welcher sie sich um die eigene Achse drehen können. Angewandt werden diese Roboter hauptsächlich zum Be- und Entladen von Werkstücken an Maschinen.
 RRT  RRT_space.jpg  rrt_robot.jpg
Dieser Roboter kann auch “über Kopf” arbeiten. Wird die dritte T-Achse als Teleskop ausgeführt, so hat dieser Roboter eine große Reichweite. Angewandt wird dieser Roboter oft z.B. für Punkt- und einfaches Bahnschweißen. 

 RRT

Horizontal-
Knickarm-
Roboter

(SCARA)

 
 scara_kinem.jpg  scara.jpg
Aufgrund seiner rotatorischen Achsen kann dieser Roboter schnell schwenken. Mechanisch stabil in der Vertikalen können hohe Fügekräfte erbracht werden. Anwendung findet dieser Roboter oft in der Montagetechnik.

RRR

Vertikal-
Schwenkarm-Roboter

(Universalroboter)

 
 RRR_space.jpg  DSCN0173.JPG
Mit drei rotatorischen Achsen besitzt dieser Roboter maximale Flexibität, sowie kann über Kopf arbeiten. Auch komplexe Bahnen können gefahren werden.
Anwendung findent dieser Roboter z.B. in komplexe Montageaufgaben, Bahnschweißen.
 
Die drei am häufigst eingesetzte Industrie-Roboter sind im folgendem Video beschrieben (mit deutschen Untertitel):

Vollbildmodus durch STRG + Mausklick auf diesen Link

 

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Begriffe:
 

Arbeitsraum: Die Punkte eines Raumes, welche von dem Roboter angefahren werden können. Hierfür sind mindestens 3 Hauptachsen notwendig.

Mechanische Freiheitsgrad f : Ist die Anzahl der möglichen unabhängigen Bewegungen gegenüber seinem Bezugssystem. Der Universalroboter besitzt z.B. den Freiheitsgrad f = 6: drei Achsen, um den TCP innerhalb seines Arbeitsraumes zu positionieren und drei Handachsen, um das Werkzeug in einem beliebigen Winkel zu drehen.