Viršybos robotai gali būti klasifikuojami pagal jų varomąjį būdą.
Virškinimo robotai yra šiuolaikinių automatizuotų virškinimo gamybos linijų pagrindinės vykdymo vienetai. Jų judėjimo tikslumas, reakcijos greitis ir apkrovos nešamos galia daugiausia priklauso nuo varomosios sistemos našumo. Varomoji sistema atsakinga už valdymo komandų paverčiamą į robotų sąnarių judesius.
Virškinimo robotų varomieji būdai pagrindiniuose tipuose skirstomi taip:
1.Hidraulinis perdavimo robotas: Kaip matyti iš pavadinimo, šio tipo robotas naudoja hidraulinę energiją mechaniniams judesiams vykdyti. Jo savybės apima: griebimo gebą virš 100 kg, sklandų perdavimą, kompaktišką konstrukciją ir jautrius judesius. Tačiau jis kelia labai griežtus reikalavimus sandarinimo įrenginiams.
Privalumai:
Didelis galios ir masės santykis: Išvesties jėga yra daug didesnė nei pneumatinėms ir elektrinėms pavaroms to paties tūrio.
Gyva judesio: Hidraulinis aliejus turi slopinimo savybes ir stiprią smūgio atsparumą.
Savilubrikacinis: Hidraulinis aliejus tepa judančiąsias dalis ir užtikrina ilgą tarnavimo laiką.
Ribotumai:
Linkęs praleisti skysčius: Sandariklių ausimasis gali lengvai sukelti aliejaus nutekėjimą, užteršiant suvirintą detalę.
Jautrumas temperatūros kilimui: Aliejaus temperatūros pokyčiai sukelia klampumo pokyčius, dėl ko sumažėja valdymo tikslumas.
Sudėtinga priežiūra: Reikalauja hidraulinės stoties, aušinimo ir filtravimo sistemos bei užima didelę plotą.
2.Pneuminiai manipuliatoriai yra tie, kurie naudoja suspaustą orą savo veikiamųjų elementų varymui. Jų pagrindiniai privalumai yra: lengvai prieinamas oro šaltinis, žema išvesties jėga, greitas pneumatinis veiksmas, santykinai paprasta konstrukcija ir žema kaina. Tačiau jų trūkumai apima blogą darbo greičio stabilumą dėl oro suspaudžiamumo, reikšmingą smūgį ir bendrai ribotą griebimo svorį – apie 30 kg – dėl santykinai žemo oro slėgio. Palyginus su hidrauliniais manipuliatoriais, pneumatiniai manipuliatoriai labiau tinka aukšto greičio, mažo naudingosios apkrovos, aukštos temperatūros ir dulkingoms aplinkoms.
Privalumai:
Mažos išlaidos: Nebrangus oro šaltinis ir veikiamieji elementai, paprasta priežiūra.
Neperkaista: Gerai šyla, tinka pagalbiniams veiksmams aukštos temperatūros suvirinimo aplinkoje.
Išvalykite: Neužteršiantis išmetamasis oras.
Ribotumai:
Bloga pozicionavimo galimybė: Sunku pasiekti bet kokias tarpines taškų pozicijas; tinka tik galutinėms pozicijoms.
Judėjimas žema greičio režimu: Neištikimas judėjimas žemu greičiu.
Didelis triukšmas: Išmetamųjų dujų triukšmas paprastai viršija 75 dB.
3. Mechaninio perdavimo robotinė ranka: Šio tipo robotinė ranka varoma mechaninio perdavimo mechanizmo. Tai specializuota robotinė ranka, pritvirtinta prie pagrindinio staklių įrenginio, kurios energija pagrindiniu būdu perduodama iš darbo mechanizmo. Jos pagrindinės savybės – tikslus ir patikimas judėjimas, aukšta veiksmų dažnuma, tačiau konstrukcija yra didesnė ir judėjimo programa yra fiksuota. Dažnai naudojama medžiagų įkrovimui ir iškrovimui į pagrindinį staklių įrenginį.
Privalumai:
Aukšta tikslumo ir tikslus perdavimo santykis: Mechaninis perdavimas remiasi kietąja sankaba arba kontaktu (pvz., pavaromis arba gręžimo sraigtais), todėl nėra slydimo, kas leidžia pasiekti tikslų perdavimo santykį ir aukštą pakartojamumą. Taip išvengiama hidraulinių sistemų būdingų skysčių nuotėkų arba histerezės problemų.
Greitas atsako laikas: Mechaniniai komponentai turi didelę standumą ir neturi skysčių ar dujų suspaudžiamumo, todėl judėjimas perduodamas tiesiogiai, o pradėjimas, sustabdymas ir krypties keitimas vyksta greitai, todėl tokie komponentai tinka aukšto dažnio veikimui.
Didelis apkrovos talpa: Gerai suprojektuotas pavaros dėžės ar jungiamųjų mechanizmų sistema gali išlaikyti didelius statinius ir dinaminius apkrovimus bei pasižymi aukšta perdavimo efektyvumu (ypač pavarų perdavimas, kurio efektyvumas siekia daugiau kaip 90 %).
Aukšta patikimumo ir ilgo tarnavimo laiko reikšmė: Esant gerai tepimui ir normalioms eksploatacijos sąlygoms mechaniniai komponentai turi ilgą nuovargio gyvenimo trukmę, aiškius gedimų modelius ir juos lengva prognozuoti bei prižiūrėti.
Privalumai: Stipri aplinkos prisitaikomumas: Skirtingai nuo elektros variklių, kurie yra jautrūs elektromagnetiniam trikdžiui, ir skirtingai nuo hidraulinių variklių, kurie yra pažeidžiami dėl alyvos užterštumo, grynieji mechaniniai perdavimai tam tikru mastu atlaiko sunkias aplinkos sąlygas, pvz., aukštą temperatūrą, dulkes ir radiaciją.
Ribotumai:
Sudėtinga konstrukcija ir didelis dydis/masė: Kelių laisvės laipsnių judėjimams pasiekti reikia sudėtingų jungčių, sąnarių ir pavarų kombinacijų, dėl ko robotas tampa didelio gabaritų ir turi didelę inercijos momentą, ribodamas jo aukšto greičio dinaminį našumą.
Prasta lankstumas: Kai švariai mechaninės perdavos (pvz., krumpliaratiniai velenai ir jungiamosios mechanizmai) projektavimas ir gamyba baigti, judėjimo trajektorija ir eiga yra fiksuotos, todėl sunku prisitaikyti prie lankstaus gamybos proceso poreikių, kurie būdingi įvairiems mažomis serijomis gaminamiems gaminiams. Judėjimo parametrų keitimas dažnai reikalauja krumpliaratinio veleno pakeitimo ar jungiamosios mechanizmo reguliavimo, kas yra laiko ir darbo intensyvus procesas.
Yra žingsnio tarpas: Krumplių sujungimas ir vyriškosios jungtys neišvengiamai sukuria žingsnio tarpą. Ilgalaikis susidėvėjimas dar labiau padidina šį tarpą, dėl ko sumažėja perdavimo kelias ir pozicionavimo tikslumas, taip paveikiant suvirinimo trajektorijų kokybę.
Didelės gamybos sąnaudos ir techninės priežiūros reikalavimai: Tikslūs pavaros ratukai, aukštos tikslumo įvorės ir kitos detalės yra sudėtingos ir brangios gaminti. Kartu mechaniniai sąnariai reikalauja reguliarios tepimo, dulkių apsaugos ir dėvėjimosi stebėjimo, todėl techninės priežiūros darbo našumas yra didelis.
Privalumai: Triukšmas ir virpesiai: didelės greičio veikimo metu pavaros ratukų susikibimo smūgis ir jungiamųjų elementų inercija sukuria reikšmingą triukšmą ir mechaninius virpesius, kurie gali paveikti suvirinimo lankų stabilumą.
4. Elektrinio variklio valdoma robotų ranka: Šio tipo robotų ranka naudoja specialiai suprojektuotą indukcijos variklį, tiesiaeigę elektromechaninę sistemą arba galios žingsninį variklį, kad tiesiogiai valdytų vykdymo įrenginį. Kadangi tarpinės konversijos mechanizmo nereikia, mechaninė konstrukcija yra santykinai paprasta. Ypač tiesiaeigiai varikliai suteikia aukštą greitį ir ilgą eigos kelį bei yra labai patogūs techninei priežiūrai ir naudojimui.
Privalumai:
Aukščiausias tikslumas: Gali suvirinti sudėtingas erdvines kreives (pvz., apskritimo lankus ir spline kreives).
Lanksti valdymo funkcija: Lengva skaitmeninti, sujungti į tinklą ir įdiegti mokymo programavimą.
Aukštas energijos vartojimo efektyvumas: Energijos konversijos naudingumo koeficientas gali pasiekti daugiau kaip 90 %, o laukimosios būsenos energijos sąnaudos mažos.
Mažai priežiūros: Nereikia hidraulinio alyvos ar oro žarnų, todėl užtikrinama švaros.
Ribotumai:
Didelė kaina: Servorajutai ir tikslūs reduktoriai yra brangūs.
Perkaitimo apsauga: Ilgo laiko pilnuoju apkrova vykdomame aukšto dažnio suvirinime reikia stebėti variklio aušinimą.
Jautrus elektromagnetiniam triukšmui: Reikalauja tinkamos ekranavimo ir įžeminimo.
Bendrai paėmus, šiuolaikiniai suvirinimo robotai vystomi link visiškos elektrifikacijos, didelės tikslumo, tinklinio ryšio ir bendradarbiavimo. Varomųjų ir perdavimo sistemų gilus integravimas (pvz., tiesioginio valdymo sukimo momentų varikliuose pašalinant reduktorius ir integruojant varomuosius modulius sąnariuose) dar labiau padidina patikimumą ir trajektorijos sekimo našumą. Ateityje, derinant servovaldymo algoritmus (pvz., jėgos valdymą ir vaizdo pagrindu veikiančius servovaldymo metodus) su dirbtinio intelekto technologijomis, suvirinimo robotai įgyja didesnio intelekto ir lankstumo, kad galėtų susidoroti su vis sudėtingesniais suvirinimo procesais ir gamybos aplinkos reikalavimais.
