Τι είναι τα ρομπότ έξι αξόνων;
Για πολλές διαδικασίες παραγωγής, τα καρτεσιανά ρομπότ λειτουργούν καλά. Ωστόσο, υπάρχουν φορές που ένα ρομπότ με περισσότερες κινητικές δυνατότητες λειτουργεί καλύτερα. Μάθετε για τα ρομπότ έξι αξόνων, τον τρόπο που κινούνται και τις δημοφιλείς εφαρμογές.
Τα καρτεσιανά ρομπότ κινούνται στον άξονα x, y και z. Έχει τρεις βαθμούς ελευθερίας για κίνηση. Το μειονέκτημα των καρτεσιανών ή γραμμικών ρομπότ είναι ότι δεν μπορούν να γείρουν ή να στρίψουν, αλλά μπορούν να κινηθούν μόνο κατά μήκος των τριών γραμμικών αξόνων. Όταν υπάρχουν περισσότεροι βαθμοί ελευθερίας (που συνήθως αναφέρεται και ως άξονας κίνησης), τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν πιο ευέλικτες και ακριβείς κινήσεις. Τα ανθρωποειδή ρομπότ όπως το Honda ASIMO έχουν περισσότερους από 30 βαθμούς ελευθερίας/άξονα.
Η ύπαρξη τόσο μεγάλου αριθμού αξόνων δεν απαιτείται για τις περισσότερες βιομηχανικές λειτουργίες. Μια μεγάλη μερίδα μπορεί να γίνει με μόνο τρεις άξονες καρτεσιανών ρομπότ. Το SCARA παρέχει μια λειτουργία περιστροφής εκτός από τους τρεις άξονες των καρτεσιανών ρομπότ, για συνολικά τέσσερις βαθμούς ελευθερίας. Τα ρομπότ έξι αξόνων έχουν έξι βαθμούς ελευθερίας.
Βραχίονας ρομπότ έξι αξόνων
Αυτοί οι έξι βαθμοί ελευθερίας διευκολύνονται από τους σερβοκινητήρες που υπάρχουν σε κάθε τμήμα. Ο έλεγχος κίνησης υποστηρίζεται από τα PLC ή τα IC των ρομπότ σε συνδυασμό με συμβατό λογισμικό. Σε αντίθεση με τα καρτεσιανά ρομπότ που λειτουργούν με βάση μόνο γραμμική κίνηση, τα ρομπότ έξι αξόνων πρέπει να σχεδιάζονται με διάφορους τύπους περιστροφικής κίνησης σε τρισδιάστατο χώρο. Αυτό καθιστά πολύπλοκο τον προγραμματισμό της κίνησης αυτών των ρομπότ.
Τι κάνει κάθε άξονας;
Για να σχεδιάσετε και να χειριστείτε τα ρομπότ έξι αξόνων, είναι σημαντικό να γνωρίζετε τους ρόλους κάθε άξονα (καθώς και έναν προαιρετικό έβδομο). Κάθε άξονας αναφέρεται με διαφορετικό όνομα από διάφορους κατασκευαστές. Αν και οι άξονες μπορεί να αναφέρονται διαφορετικά, οι κινήσεις που εκτελούν είναι συνεπείς. Ας δούμε το καθένα τώρα.
1ος Άξονας: Αυτός ο άξονας είναι η βάση του ρομπότ που μπορεί να περιστραφεί. Αυτό επιτρέπει στον βραχίονα του ρομπότ να έχει μια σαρωτική κίνηση από αριστερά προς τα δεξιά ή από δεξιά προς τα αριστερά έως και 180 μοίρες από την κεντρική θέση. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J1 για το FANUC R-2000iB.
2ος Άξονας: Αυτός ο άξονας επιτρέπει την περιστροφή των κάτω βραχιόνων ρομπότ για να επεκτείνει τον υπόλοιπο βραχίονα από πάνω του προς τα εμπρός ή προς τα πίσω. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J2 για FANUC R-2000iB.
3ος Άξονας: Ο 3ος άξονας μετριάζει την κατακόρυφη απόσταση του ρομπότ έξι αξόνων. Ο άνω βραχίονας ανυψώνεται ή χαμηλώνει με τον σερβοκινητήρα που βρίσκεται σε αυτόν τον άξονα. Ανάλογα με το μοντέλο, ο βραχίονας μπορεί να κινηθεί μόνο στην περιοχή μπροστά του ή μπορεί να φτάσει μέχρι τέρμα πίσω από το σώμα του ρομπότ. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J3 για το FANUC R-2000iB.
4ος Άξονας: Αυτός ο άξονας λειτουργεί σε συγχρονισμό με τον πέμπτο άξονα για να χειριστεί τη θέση του τελικού τελεστή. Αυτός ο άξονας ενεργοποιεί μια κυκλική κίνηση του άνω βραχίονα και η κίνηση αναφέρεται συνήθως ως ρολό καρπού. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J4 για το FANUC R-2000iB.
5ος Άξονας: Ο 5ος άξονας εκτελεί τη λειτουργία κλίσης για το ρομπότ. Η κίνηση βήματος και εκτροπής εκτελείται από τους σερβοκινητήρες που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν τον άξονα. Η κίνηση του βήματος κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω στερεωμένη σε έναν μεντεσέ, όπως το άνοιγμα και το κλείσιμο του καπακιού ενός φορητού υπολογιστή. Η κίνηση εκτροπής κινείται αριστερά και δεξιά στερεωμένη σε έναν μεντεσέ, όπως το άνοιγμα και το κλείσιμο μιας πόρτας. Η κίνηση βήματος και εκτροπής είναι η γέφυρα μεταξύ κάθετων και οριζόντιων κινήσεων. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J5 για το FANUC R-2000iB.
6ος Άξονας: Η περιστροφική κίνηση εκτελείται με αυτήν την ενέργεια. Αυτός ο άξονας είναι ο πλησιέστερος στον τελικό τελεστή και είναι υπεύθυνος για τον άμεσο χειρισμό του. Αυτό είναι ικανό να περιστρέφεται περισσότερο από 360 μοίρες, τόσο δεξιόστροφα όσο και αριστερόστροφα. Αυτός ο άξονας αναφέρεται ως J5 για το FANUC R-2000iB.
Προαιρετικός 7ος άξονας: Αυτός ο άξονας μετακινεί το ρομπότ έξι αξόνων γραμμικά στο σημείο που είναι εγκατεστημένο. Είναι ένας προαιρετικός άξονας που παρέχει περισσότερη λειτουργικότητα στο ήδη ευέλικτο ρομπότ.
Χρησιμοποιώντας ένα μενταγιόν διδασκαλίας
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, είναι αρκετά δύσκολο να κωδικοποιηθεί σκληρά η κίνηση που θα εκτελεστεί. Μια κομψή λύση σε αυτό είναι η χρήση ενός μενταγιόν διδασκαλίας για να "εκπαιδεύσετε" το ρομπότ.
Ένα μενταγιόν διδασκαλίας είναι ένα τηλεχειριστήριο που μπορεί να ελέγξει τους διαφορετικούς άξονες του ρομπότ έξι αξόνων. Ένας ανθρώπινος χειριστής μπορεί να χρησιμοποιήσει το μενταγιόν διδασκαλίας για να μετακινήσει και να χειριστεί το άκρο του βραχίονα εργαλείων (EOAT) για την επιθυμητή λειτουργία. Το ρομπότ είναι ικανό να αναπαράγει τις λειτουργίες που πραγματοποιεί ο χειριστής με το μενταγιόν διδασκαλίας. Εάν το ρομπότ πρέπει να επανατοποθετηθεί, η προηγούμενη λειτουργία μπορεί να διαγραφεί και να διδαχθούν νέες λειτουργίες.
Χαρακτηριστικά και Εφαρμογές
Με τους έξι βαθμούς ελευθερίας στην κίνηση που έχουν τα ρομπότ έξι αξόνων, μπορούν να πραγματοποιήσουν ένα ευρύ φάσμα πολύπλοκων κινήσεων που τα καρτεσιανά ρομπότ δεν μπορούν να πραγματοποιήσουν μόνο με γραμμική κίνηση. Τα ρομπότ έξι αξόνων μπορούν να αναπαράγουν στενά την κίνηση και τη λειτουργία του ανθρώπινου βραχίονα καθιστώντας τον πολύ ευέλικτο. Με αυτή την ικανότητα, μπορεί να φτάσει κάτω και πάνω από αντικείμενα και να εργαστεί σε επιφάνειες που τα γραμμικά ρομπότ δεν μπορούν.
Οι κύριες ελλείψεις των ρομπότ έξι αξόνων σε σχέση με τα ρομπότ γραμμικής/εξέδρας είναι η ακρίβεια, η εμβέλεια και η χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου. Ενώ τα γραμμικά ρομπότ μπορούν να έχουν ανοχές στην περιοχή των μικρομέτρων (μm), τα ρομπότ έξι αξόνων μπορούν να έχουν ανοχές μόνο στην περιοχή των χιλιοστών (mm).
Η γκάμα των ρομπότ σκελετών μπορεί να επεκταθεί με πρόσθετα ικριώματα, αλλά η εμβέλεια δεν μπορεί να επεκταθεί εύκολα για ρομπότ έξι αξόνων. Μπορεί να γίνει σε σύντομο εύρος με την προσθήκη ενός επιπλέον άξονα κίνησης για το ρομπότ. Αυτή είναι μια δαπανηρή τροποποίηση σε ρομπότ που είναι ήδη πιο ακριβά από τα περισσότερα γραμμικά ρομπότ. Τα ρομπότ έξι αξόνων έχουν γενικά ικανότητα μεταφοράς ωφέλιμου φορτίου 50 κιλών. Τα ρομπότ Gantry μπορούν να έχουν πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα σε βάρος πάνω από 100 κιλά.
Η ευελιξία και το εύρος των πολύπλοκων λειτουργιών που μπορούν να επιτευχθούν από ρομπότ έξι αξόνων το βοηθούν να εξασφαλίσει μια θέση σε πολλές σύγχρονες γραμμές συναρμολόγησης. Μερικές από τις εφαρμογές του είναι:
Αυτοματισμός συλλογής ανταλλακτικών και χειρισμού ανταλλακτικών
Εισαγωγή αυτοματισμού φόρτωσης
Αυτοματοποίηση στοίβαξης και ταξινόμησης
Αυτοματισμός συσκευασίας και παλετοποίησης
Αυτοματισμός κυψελών συναρμολόγησης
Αυτοματισμός βοηθητικών λειτουργιών
Αυτοματοποίηση διακόσμησης σε καλούπι (IMD) / Αυτοματοποίηση ετικετών σε καλούπι (IML).
Αυτοματισμός υπερκαλουπώματος (πατήστε για να πατήσετε μεταφορά).