Συμβουλές επιλογής βιομηχανικών ρομπότ: πέντε παράμετροι για να σας βοηθήσουν να δείτε την απόδοση των ρομπότ
Τα βιομηχανικά ρομπότ ευνοούνται ιδιαίτερα από τις επιχειρήσεις παραγωγής στον κλάδο 4. Μην αμφιβάλλετε ότι τα βιομηχανικά ρομπότ δεν θα εφαρμοστούν μόνο σε μεγάλες επιχειρήσεις παραγωγής, αλλά ακόμη και μερικά μικρά εργοστάσια έχουν ήδη χρησιμοποιήσει, μόνο για να είναι ταχύτερα από τους συνομηλίκους τους.
Λόγω των διαφορετικών δομών, χρήσεων και απαιτήσεων βιομηχανικών ρομπότ, η απόδοσή τους ποικίλλει επίσης. Σε γενικές γραμμές, οι κατασκευαστές βιομηχανικών ρομπότ θα επισυνάψουν μια περιγραφή των κύριων τεχνικών παραμέτρων στα προϊόντα τους. Φυσικά, υπάρχουν πολλές πληροφορίες στα δεδομένα, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των αξόνων ελέγχου, της ικανότητας φόρτωσης, της περιοχής εργασίας, της ταχύτητας κίνησης, της ακρίβειας θέσης, της μεθόδου εγκατάστασης, του επιπέδου προστασίας, των περιβαλλοντικών απαιτήσεων, των απαιτήσεων τροφοδοσίας, των εξωτερικών διαστάσεων ρομπότ και του βάρους και άλλων παραμέτρων που σχετίζονται με τη χρήση, την εγκατάσταση και τη μεταφορά.
Ωστόσο, για να αξιολογηθεί η απόδοση ενός ρομπότ, εξαρτάται κυρίως από αυτές τις πέντε παραμέτρους:
1. Η περιοχή εργασίας του ρομπότ
Το εύρος λειτουργίας των βιομηχανικών ρομπότ αναφέρεται στη χωρική περιοχή που μπορεί να επιτευχθεί από το βραχίονα ρομπότ ή το σημείο τοποθέτησης χεριών, συνήθως με το κέντρο της πλάκας άκρου του βραχίονα ρομπότ ως σημείο αναφοράς, εξαιρουμένων του μεγέθους και του σχήματος των τελικών τελεστών (όπως τα φωτιστικά, τα όπλα συγκόλλησης κ.λπ.). Αυτό το εύρος καθορίζει τη μέγιστη περιοχή που μπορούν να καλύψουν τα ρομπότ κατά την εκτέλεση εργασιών και είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για τη μέτρηση της απόδοσης του ρομπότ.
Το εύρος λειτουργίας των βιομηχανικών ρομπότ επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του μήκους του ρομποτικού βραχίονα, του αριθμού των αρθρώσεων, του φάσματος των αρθρώσεων και των βαθμών ελευθερίας. Για παράδειγμα, τα ρομπότ με μεγαλύτερα όπλα μπορούν να καλύψουν έναν ευρύτερο χώρο, ενώ ο αριθμός των αρθρώσεων και η γωνιακή περιοχή επηρεάζουν άμεσα την ευελιξία και το εύρος κίνησης τους. Επιπλέον, το σύστημα ελέγχου, η χωρητικότητα φορτίου και οι περιορισμοί ασφαλείας του εργασιακού περιβάλλοντος των ρομπότ μπορούν επίσης να επηρεάσουν το εύρος λειτουργίας τους. Στην πρακτική χρήση, είναι απαραίτητο να εξεταστούν οι πιθανές συγκρούσεις που μπορεί να προκύψουν μετά την εγκατάσταση του τελικού τελεστή.
2. Η ικανότητα μεταφοράς των ρομπότ
Η χωρητικότητα μεταφοράς αναφέρεται στη μέγιστη μάζα που ένα ρομπότ μπορεί να αντέξει σε οποιαδήποτε θέση εντός του εύρους λειτουργίας του και αυτός ο δείκτης είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους για τη μέτρηση της απόδοσης του ρομπότ. Σύμφωνα με διαφορετικά σενάρια και απαιτήσεις εφαρμογής, η χωρητικότητα μεταφοράς των βιομηχανικών ρομπότ ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, που συνήθως μετράται σε μονάδες μάζας φορτίου (kg).
Η χωρητικότητα μεταφοράς δεν εξαρτάται μόνο από την ποιότητα του φορτίου, αλλά είναι επίσης στενά συνδεδεμένη με την ταχύτητα λειτουργίας του ρομπότ, την επιτάχυνση και την ποιότητα του τελικού τελεστή. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας υψηλής ταχύτητας, για λόγους ασφαλείας, το μέγιστο βάρος των αντικειμένων που το ρομπότ μπορεί να κατανοήσει με υψηλές ταχύτητες χρησιμοποιείται συνήθως ως δείκτης της χωρητικότητας μεταφοράς. Επιπλέον, το μήκος, η δομική αντοχή και η ισχύς του συστήματος οδήγησης (όπως οι κινητήρες και οι μειωτές) του βραχίονα ρομπότ επηρεάζουν επίσης την ικανότητά του για τη φόρτωση.
Σε γενικές γραμμές, η χωρητικότητα φορτίου που παρέχεται στις τεχνικές παραμέτρους του προϊόντος αναφέρεται στο βάρος των αντικειμένων που μπορούν να κατανοηθούν από το ρομπότ κατά τη διάρκεια της κίνησης υψηλής ταχύτητας, υποθέτοντας ότι το κέντρο βάρους του φορτίου βρίσκεται στο σημείο αναφοράς του καρπού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο τελικός τελεστής. Ως εκ τούτου, κατά το σχεδιασμό λύσεων εφαρμογής, είναι επίσης απαραίτητο να εξεταστεί το βάρος του τελικού τελεστή. Τα ρομπότ επεξεργασίας, όπως η συγκόλληση και η κοπή, δεν χρειάζεται να κατανοούν αντικείμενα και η ικανότητα μεταφοράς του ρομπότ αναφέρεται στη μάζα των τελικών τελεστή που μπορεί να μεταφέρει το ρομπότ. Το ρομπότ κοπής πρέπει να φέρει τη δύναμη κοπής και η μεταφορική του ικανότητα συνήθως αναφέρεται στη μέγιστη δύναμη κοπής που μπορεί να βαρύνει κατά τη διάρκεια της κοπής.
3. Βαθμοί ελευθερίας
Ο βαθμός ελευθερίας (DOF) των βιομηχανικών ρομπότ αναφέρεται στον αριθμό των αρθρώσεων στον μηχανισμό ρομπότ που μπορεί να μετακινηθεί ανεξάρτητα και αποτελεί σημαντικό δείκτη για τη μέτρηση της ευελιξίας και της λειτουργικότητας των ρομπότ. Οι βαθμοί ελευθερίας αντιπροσωπεύονται συνήθως από τον αριθμό των γραμμικών κινήσεων, των ταλαντεύσεων ή των περιστροφών ενός άξονα, με κάθε άρθρωση να αντιστοιχεί σε ένα βαθμό ελευθερίας. Κάθε βαθμός ελευθερίας συνήθως αντιστοιχεί σε έναν ανεξάρτητο άξονα, οπότε οι βαθμοί ελευθερίας είναι ίσοι με τον αριθμό των αρθρώσεων στο ρομπότ.
Στον τομέα των βιομηχανικών ρομπότ, ο σχεδιασμός των βαθμών ελευθερίας εξαρτάται από συγκεκριμένες εφαρμογές, γενικά από 3 έως 6 βαθμούς ελευθερίας, αλλά υπάρχουν και ειδικές εφαρμογές που απαιτούν περισσότερους ή λιγότερους βαθμούς ελευθερίας. Για παράδειγμα, τα κοινά ρομπότ έξι αξόνων χρησιμοποιούνται ευρέως σε τομείς όπως η κατασκευή αυτοκινήτων και η ηλεκτρονική συναρμολόγηση λόγω της ευελιξίας τους, ενώ τα ρομπότ Scara τεσσάρων αξόνων επικεντρώνονται σε ακριβείς εργασίες εντός ενός επιπέδου.
4. Ταχύτητα κίνησης
Η ταχύτητα κίνησης των βιομηχανικών ρομπότ αναφέρεται στην ταχύτητα με την οποία μετακινείται το ρομπότ κατά την εκτέλεση εργασιών, που συνήθως μετράται σε βαθμούς ανά δευτερόλεπτο (DPS) ή γραμμική ταχύτητα (mm/s). Σε γενικές γραμμές, η ταχύτητα κίνησης ενός ρομπότ καθορίζεται κυρίως από την ταχύτητα της άρθρωσης, η οποία είναι η ταχύτητα περιστροφής κάθε άρθρωσης του ρομπότ, που συνήθως μετράται σε βαθμούς ανά δευτερόλεπτο (βαθμός /s). Η ταχύτητα της κίνησης καθορίζει την αποτελεσματικότητα εργασίας ενός ρομπότ και είναι μια σημαντική παράμετρος που αντικατοπτρίζει το επίπεδο απόδοσης του ρομπότ.
Φυσικά, όσο πιο γρήγορα είναι η ταχύτητα κίνησης, τόσο το καλύτερο. Αυτό εξακολουθεί να εξαρτάται από το σενάριο εφαρμογής. Για παράδειγμα, όταν ένα ρομπότ συγκόλλησης εκτελεί εργασίες συγκόλλησης σε ένα σώμα αυτοκινήτου, εάν η ταχύτητα συγκόλλησης είναι πολύ γρήγορη, μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της ποιότητας της ραφής συγκόλλησης, με αποτέλεσμα προβλήματα όπως η ατελής συγκόλληση και η ανομοιογενή ραφή συγκόλλησης. Εάν η ταχύτητα είναι πολύ αργή, θα μειώσει την αποτελεσματικότητα της παραγωγής και θα αυξήσει το κόστος παραγωγής. Φυσικά, η ταχύτητα της κίνησης μπορεί να ρυθμιστεί.
5.
Η ακρίβεια της τοποθέτησης των βιομηχανικών ρομπότ είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για τη μέτρηση της απόδοσής τους, συνήθως χωρισμένη σε δύο πτυχές: την επαναλαμβανόμενη ακρίβεια τοποθέτησης και την απόλυτη ακρίβεια τοποθέτησης.
Η επαναλαμβανόμενη ακρίβεια τοποθέτησης αναφέρεται στην ακρίβεια με την οποία ο τελικός τελεστής ενός βιομηχανικού ρομπότ μπορεί να φτάσει στη θέση στόχου κατά την εκτέλεση της ίδιας εργασίας πολλές φορές. Αυτός ο δείκτης αντικατοπτρίζει τη συνοχή των ρομπότ υπό τις ίδιες συνθήκες. Για παράδειγμα, τα βιομηχανικά ρομπότ υψηλής ταχύτητας και υψηλής ακρίβειας που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική κατασκευή έχουν ακρίβεια επαναληψιμότητας ± 0 02mm.
Η απόλυτη ακρίβεια τοποθέτησης αναφέρεται στην απόκλιση μεταξύ της πραγματικής θέσης που επιτεύχθηκε από τον τελικό τελεστή του ρομπότ και τη θεωρητική θέση στόχου. Αυτός ο δείκτης είναι συνήθως χαμηλότερος από την ακρίβεια της επαναλαμβανόμενης τοποθέτησης, καθώς η απόλυτη ακρίβεια τοποθέτησης επηρεάζεται από μηχανικά σφάλματα, σφάλματα αλγορίθμου ελέγχου και ανάλυση συστήματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ακρίβεια της επαναλαμβανόμενης τοποθέτησης είναι υψηλότερη από την απόλυτη ακρίβεια τοποθέτησης, επειδή η ακρίβεια επαναλαμβανόμενης τοποθέτησης εξαρτάται κυρίως από την ακρίβεια του μειωτήρα και της συσκευής μετάδοσης ρομπότ, ενώ περισσότερες αρχικές συνθήκες και περιβαλλοντικές μεταβλητές επηρεάζουν την απόλυτη ακρίβεια τοποθέτησης.
Παραπάνω είναι οι πέντε σημαντικές παράμετροι για την αξιολόγηση της απόδοσης των βιομηχανικών ρομπότ, οι οποίες συνήθως γράφονται στο εγχειρίδιο προϊόντων των βιομηχανικών ρομπότ. Η κυριαρχία αυτής της βασικής γνώσης θα σας δώσει μια γενική κατανόηση της απόδοσης των βιομηχανικών ρομπότ.