Manipulaattori on monitoimikone, joka voi automatisoida paikannuksen ohjauksen ja joka voidaan ohjelmoida uudelleen muuttumaan. Sillä on useita vapausasteita ja sitä voidaan käyttää esineiden siirtämiseen työn suorittamiseksi erilaisissa ympäristöissä. Teollisuusmanipulaattorit ovat uusi teknologia lähes automaattisen ohjauksen alalla ja niistä on tullut tärkeä osa nykyaikaisia tuotantojärjestelmiä.
Manipulaattorin varsia käytetään työkappaleiden (tai työkalujen) tarttumiseen, ja niillä on erilaisia rakenteellisia muotoja, kuten puristus-, pito- ja adsorptiotyyppejä, riippuen tarttuvan kohteen muodosta, koosta, painosta, materiaalista ja käyttövaatimuksista. Liikemekanismi, jolla käsi suorittaa erilaisia pyörimis- (värähtely-) tai yhdistelmäliikkeitä saavuttaakseen määrätyn toiminnon, muuttaa tarttuvan kohteen asentoa ja asentoa. Liikemekanismin itsenäistä liikettä, kuten nostamista, teleskooppiliikettä ja pyörimistä, kutsutaan manipulaattorin vapausasteeksi. Kohteen tarttumiseksi missä tahansa asennossa ja suunnassa avaruudessa tarvitaan kuusi vapausastetta. Vapausaste on keskeinen parametri manipulaattorin suunnittelussa. Mitä enemmän vapausasteita, sitä suurempi manipulaattorin joustavuus, sitä laajempi monipuolisuus ja sitä monimutkaisempi rakenne. Yleensä erikoisroboteilla on 2–3 vapausastetta. Ohjausjärjestelmää käytetään tiettyjen liikkeiden suorittamiseen ohjaamalla manipulaattorin moottoria kullakin vapausasteella. Se vastaanottaa myös palautetta antureilta vakaan suljetun silmukan ohjauksen muodostamiseksi. Ohjausjärjestelmän ydin koostuu yleensä mikrokontrollerista, kuten mikrokontrollerista tai DSP:stä, joka on ohjelmoitu saavuttamaan haluttu toiminto.
Teollisuusmanipulaattoreiden nopea kehitys johtuu niiden myönteisestä roolista, joka tunnustetaan yhä enemmän. Ensinnäkin ne voivat osittain korvata manuaalisen käytön; toiseksi ne voivat noudattaa tiettyä menettelyä, aikaa ja asentoa työkappaleiden siirtämiseksi, lastaamiseksi ja purkamiseksi tuotantoprosessin vaatimusten mukaisesti; kolmanneksi ne voivat käyttää tarvittavia työstökoneita hitsaukseen ja kokoonpanoon. Siksi ne voivat parantaa huomattavasti työntekijöiden työoloja, parantaa merkittävästi työn tuottavuutta ja nopeuttaa teollisen tuotannon mekanisointia ja automatisointia. Tämän seurauksena kehittyneet teollisuusmaat ovat kiinnittäneet huomiota ja investoineet paljon aineellisia ja taloudellisia resursseja tutkimukseen ja sovelluksiin. Erityisesti korkeiden lämpötilojen, korkean paineen, pölyn, melun sekä radioaktiivisten ja saasteiden tilanteissa sovellus on laajentunut. Kiinassa on viime vuosina tapahtunut nopeaa kehitystä ja saavutettu tiettyjä tuloksia teollisuussektorin huomion ansiosta.
Julkaisun aika: 07.09.2022