Apakah Lengan Robotik dan Bagaimana Memilih Satu?

Pautan, Sendi dan Alat di Hujung

Lengan Robotik lwn Robot Industri lwn Cobot lwn Manipulator

Inilah bahagian yang kebanyakan tapak langkau: empat istilah ini tidak berada pada tahap yang sama, dan salah satu daripadanya bermakna sesuatu yang sangat spesifik apabila anda berada dalam pengacuan suntikan.

Lengan robotikialah nama harian untuk perkakasan yang diartikulasikan itu sendiri-pautan, penyambung dan pengesan akhir yang baru kami terangkan.

A manipulator, dalam pengacuan suntikan, bukan sinonim untuk lengan itu-ialah robot bawa-keluar: unit yang dipasang pada mesin pengacuan yang sampai ke dalam acuan, mencengkam bahagian atau pelari yang telah siap dan mengangkatnya membersihkan setiap kitaran. Ia biasanya merupakan reka bentuk Cartesan yang linear, bukan lengan artikulasi yang digambarkan oleh kebanyakan orang. Jadi di sini "manipulator" menamakan robot demolding khusus, bukan perkakasan umum.

Anrobot industriialah mesin lengkap di kilang: lengan serta sistem pengawal dan pemacunya, dibina untuk pengeluaran. Setiap robot industri mengandungi lengan robotik, tetapi frasa tersebut menunjuk pada keseluruhan unit kerja-jadi perbezaan sebenar dalam lengan robotik vs robot industri ialah sebahagian berbanding produk yang dibungkus.

A cobot(robot kolaboratif) ialah subjenis yang ditakrifkan oleh niat, bukan bentuk. Ia adalah lengan robotik yang direka bentuk untuk bekerja dengan selamat bersama orang-lebih perlahan, paksa-terhad, selalunya tiada sangkar diperlukan. Soalan lengan robot vs cobot bukan "yang mana" tetapi "adakah lengan ini dibina untuk berkongsi ruang dengan manusia?"

Tiga Perkara Orang Silap Mengenai Senjata Robot

1. Membeli robot tidak mengautomasikan apa-apa.Lengan sendiri tidak boleh melakukan kerja yang berguna sehingga ada sistem di sekelilingnya. Automasi sebenar memerlukan-lekapan sel penuh, penderia, keselamatan, suapan bahagian dan pengawal yang mengikatnya bersama-sama. Lengan adalah salah satu komponen sistem itu, bukan sistem itu sendiri.

2. Kebolehulangan bukan ketepatan.Lembaran data yang membual tentang ±0.02 mm hampir selalu bermakna kebolehulangan-sejauh mana lengan kembali ke titik yang diajar-bukan seberapa tepat ia mencecah koordinat yang tidak pernah diajar. Untuk apa-apa yang menyerupai pemesinan, jurang itu amat penting.

3. Lebih banyak paksi tidak secara automatik lebih baik.Lengan 6 paksi adalah lebih fleksibel, tetapi fleksibiliti yang anda tidak perlukan hanyalah menambah kos, kerumitan dan lebih banyak tempat untuk memperkenalkan ralat. Banyak kerja berjalan lebih pantas dan lebih dipercayai pada lengan 4 paksi.

Rantaian Gerakan

Jadi bagaimanakah lengan robotik berfungsi, dari semasa ke semasa? Setiap gerakan berjalan ke rantai yang sama. Pengawal mengira trajektori-di mana setiap sambungan perlu berada dan bila. Ia menghantar sasaran tersebut kepada motor servo, yang membekalkan pemacu. Setiap servo menyuap gear pengurangan yang menukar kelajuan dengan tork, jadi motor yang kecil dan pantas boleh menggerakkan lengan yang berat dengan perlahan dan tepat. Itu menjadikan sendi dan sendi bersama-sama meletakkan pengesan akhir, yang melakukan kerja sebenar-mencengkam, mengimpal, mendispens. Dan ia adalah gelung tertutup: pengekod pada setiap sambungan melaporkan kedudukan sebenar mereka kembali kepada pengawal, yang membetulkan dengan cepat.

Kapak dan Darjah Kebebasan

Segala-galanya dalam rantaian itu mempunyai satu matlamat: meletakkan alat di tempat yang anda perlukan, pada sudut yang anda perlukan. Itulah yangpaksidandarjah kebebasanhuraikan-dan di situlah banyak keputusan membeli secara senyap-senyap menjadi salah.

Setiap paksi adalah satu sendi yang bergerak secara bebas; bilangan gerakan bebas ialah darjah kebebasan lengan. Pada lengan 6 paksi standard, kerja terbahagi bersih kepada dua bahagian.Kedudukan pemegang paksi 1–3-mereka membawa alat ke satu titik dalam ruang (kiri/kanan, hadapan/belakang, atas/bawah).Orientasi pemegang paksi 4–6-mereka menetapkan sudut alat sebaik sahaja ia berada di sana (gulungan, pic dan yaw pergelangan tangan).

Perpecahan itu ialah keseluruhan peraturan pemilihan. Tanya apa yang sebenarnya dituntut oleh proses anda:

Kimpalanmemerlukan obor untuk memenuhi jahitan pada sudut tertentu dan memegangnya semasa mengikuti sambungan. Kedudukan sahaja tidak boleh melakukannya-anda memerlukan orientasi pergelangan tangan. Itulah sebabnya kimpalan hampir selalu6-paksi.

Palletizingkebanyakannya bermaksud pilih kotak, angkat, putar, letakkannya rata. Atas-bawah ditambah putaran menutupinya, jadi a4-paksilengan melakukan kerja dengan lebih pantas dan lebih murah, dengan lebih sedikit kesilapan.

Peraturan ringkas: perlu mencondongkan atau memutar alat untuk melakukan kerja? Fikirkan 6 paksi. Hanya bergerak ke atas-ke bawah dan berputar? 4 mungkin banyak.

Apa Yang Sensor Sebenarnya Lakukan

Lengan hanya sama baiknya dengan deria di mana ia berada-dan apa yang disentuhnya. Tiga jenis penderia membawa beban itu, tetapi ia tidak sama pentingnya.

Pengekodlaporkan kedudukan sendi-tulang belakang gelung tertutup. Perbezaan yang sebenarnya menggigit anda ialah pengekod mutlak vs tambahan. Pengekod tambahan mengira pergerakan dari mana-mana sahaja ia dihidupkan-jadi selepas pemotongan kuasa atau penukaran syif, lengan selalunya perlu menjalankan-rutin homing semula sebelum ia boleh berfungsi. Pengekod mutlak menyimpan kedudukan sebenar sama ada ia dikuasakan atau tidak. Gambar pagi Isnin: lengan dengan pengekod mutlak muncul sudah mengetahui di mana setiap sendi terletak; satu pada pengekod tambahan mungkin perlu merangkak kembali ke rujukan rumah dahulu. Merentasi setiap perubahan syif dan gangguan, itu berhenti menjadi nota kaki.

Paksa-penderia torkberikan lengan rasa sentuhan. Merasakan daya sentuhan-daripada memandu secara membuta tuli ke suatu kedudukan-menjadikan sisipan (menempatkan bahagian tanpa kesesakan) dan mengisar atau menggilap (menunggang permukaan pada tekanan yang stabil) mungkin.

Penglihatanmengendalikan perkara yang tidak diketahui: apabila bahagian tiba dalam keadaan tidak terpasang-longgar dalam tong sampah, atau di tempat yang berbeza-beza pada tali pinggang-ia menempatkannya supaya lengan menyesuaikan diri dan bukannya mengharapkan bahagian itu di satu tempat yang diajar.

Rujukan tentang Force-Penderia tork: [https://arxiv.org/pdf/2103.11123]

Kinematik dalam Bahasa Inggeris Biasa

Anda menaip koordinat, dan lengan hanya pergi ke sana. Di sebalik itu adalah kinematik songsang, dan cara paling bersih untuk merasakannya ialah lengan anda sendiri.

Capai cawan di atas meja. Anda tidak mengira apa-apa-tetapi otak anda serta-merta memikirkan sejauh mana untuk membengkokkan bahu, siku dan pergelangan tangan anda untuk meletakkan tangan anda tepat di sana. Itulah kinematik songsang: mulakan dari mana alat itu perlu, dan selesaikan ke belakang untuk sudut sendi yang meletakkannya di sana.

Kinematik ke hadapan ialah perjalanan pergi balik-diberikan sudut sendi, di manakah tangan itu berakhir? Lebih mudah untuk dikira, tetapi kurang kerap perkara yang anda perlukan.

Setiap gerakan yang dilakukan oleh lengan anda, pengawal secara senyap-senyap menyelesaikan kinematik ke hadapan dan songsang: anda namakan destinasi, ia mencari sudut. Itulah keseluruhan helah-tiada dinding formula yang diperlukan.

Rujukan mengenai Robot Arm Kinematics: [https://arxiv.org/pdf/2303.09645]

Dari Mana Ketepatan Sebenarnya

Penyelesaian kinematik yang sempurna masih menjadi salah jika perkakasan tidak dapat menahannya. Ketepatan sebenar datang daripada tiga perkara fizikal yang kompaun.

Gear pengurangan-jenis yang betul, tempat yang betul. Pengurang RVduduk di pangkal dan paksi bawah: kaku, dibina untuk menolak beban berat yang boleh dicapai.Pengurang harmonik (gelombang-tegangan).duduk di pergelangan tangan: padat, ringan, hampir-sifar tindak balas, kerana muatannya kecil tetapi ketepatan adalah kritikal. Letakkan pemacu harmonik di mana RV berada dan lengan difleksikan di bawah beban-ia bukan tentang mana yang "lebih baik", tetapi di mana masing-masing sesuai.

Ketegaran.Sebarang pemberian dalam struktur kelihatan diperbesarkan pada hujung alat: pesongan sudut kecil pada sambungan menjadi ralat besar sejauh satu meter. Lengan tegar memegang titik yang diajar di bawah beban; yang fleksibel melayang darinya sebaik sahaja muatan atau gerakan berubah. Ini adalah sebab besar dua lengan dengan -helaian spesifikasi yang hampir serupa tidak berfungsi secara serupa.

Hanyutan terma.Apabila motor dan gear dihidupkan, ia menjadi panas, logam mengembang dan kedudukan alat berubah-biasanya kebanyakannya dalam sejam pertama daripada permulaan sejuk. Itulah sebabnya -kerja berketepatan tinggi bermula dengan memanaskan badan-: jalankan lengan sehingga mencapai keadaan mantap terma, kemudian percaya nombornya. Kami telah melihat sejuk-mula hanyut secara senyap-senyap memusnahkan dahulu-semakan artikel yang semua orang persalahkan dalam pengaturcaraan.

Versi praktikal: memerlukan ±0.02 mm-kebolehulangan kelas untuk-pemeriksaan artikel pertama? Jangan ukur pada mesin sejuk-biarkan ia panas dahulu.

Mahu melihat bagaimana komponen-komponen ini bersatu dalam lengan sebenar? Lihat spesifikasi robot 6 paksi RBTIC →

Muatan

Themuatan robotspec ialah di mana pemilihan menjadi salah dahulu, kerana orang bersaiz mengikut berat bahagian dan melupakan perkakasan yang memegangnya. Bahagian 8 kg pada pencengkam 4 kg ialah beban 12 kg-jadi anda memerlukan sekurang-kurangnya lengan berkadar 12 kg-, bukan lengan 8 kg. Dan berat bukanlah keseluruhan cerita: semakin jauh beban diletakkan dari bebibir pergelangan tangan, semakin banyak detik ia tercipta, jadi bahagian luar-tengah atau bahagian lanjutan berkelakuan seperti yang lebih berat. Saiz ke bahagian + pencengkam + jangkauan mengimbangi, jangan sekali-kali bahagian itu sahaja.

Jangkauan vs Sampul Kerja

Kebolehulangan vs Ketepatan

Kelajuan & Masa Kitaran

Kelajuan helaian data ialah puncak-kelajuan sambungan maksimum, dipunggah, dalam letusan lurus. Talian andamasa kitarandibina daripada segala yang meletup keluar. Gerakan sebenar menghabiskan masa memecut dan menyahpecut pada setiap pergerakan; dalam perancangan laluan di sekitar sudut dan halangan; di tempat tinggal di setiap pilihan dan tempat semasa pencengkam membuka atau menutup; dan dalamI/O berjabat tangan, di mana lengan menunggu isyarat daripada penghantar, PLC atau mesin. Tambah muatan sebenar dan kelajuan tertinggi menurun lagi. Itulah sebabnya nombor katalog tidak pernah samatakt masa.

Jika anda memerlukan yang sebenar, simulasikannya-atau minta penyepadu anda menganggarkan masa kitaran pada laluan dan muatan sebenar anda, bukan helaian spesifikasi.

Kapak

Inilah keputusannya. Tanya:

Adakah alat perlu mencondongkan, membalikkan atau mendekati pada sudut? →6 kapak.

Adakah ia perlu mencapai halangan atau mengadakan pose yang kompleks? →6 kapak.

Adakah kerja rata-atas/bawah ditambah putaran untuk meletakkannya? →4 kapaksudah cukup.

Lebih banyak paksi bukan peningkatan percuma: setiap paksi tambahan menambah kos, lebih banyak pengaturcaraan dan satu sambungan lagi untuk diselenggara. Jadi4 paksi vs 6 paksisoalan benar-benar "apakah ketangkasan yang paling sedikit yang melakukan tugas saya?"-beli itu, bukan lebih.

Persekitaran

Spesifikasi terakhir akan dilangkau sehingga ia menggigit: persekitaran mensaiz lengan sama seperti tugasan. Kimpalan melemparkan percikan dan haba, jadi anda mahukan binaan-tahan percikan, haba-tahan. Pengisaran dan deburring membuang habuk halus, yang memerlukan penarafan IP yang tinggi dan pengedap yang baik. Pengacuan suntikan berjalan panas, jadi penarafan suhu penting. Danpemasangan robot-lantai, terbalik, dinding atau rel-menukar kedua-dua apa yang boleh dicapai oleh lengan dan betapa tegarnya.

Hantarkan kepada kami berat bahagian anda, masa kitaran dan susun atur - kami akan menentukan lengan untuk anda →

Kimpalan

Kimpalan ialah arobot kimpalankerja tandatangan, dan ia memerlukan 6 paksi-obor perlu memenuhi jahitan pada sudut dan menahannya. Selain itu, perhatikan tiga perkara yang tidak akan dibenderakan oleh lembaran spesifikasi: pergelangan tangan nipis yang boleh menyelam ke dalam bahan kerja tanpa berlanggar; penghalaan kabel dan hos dalaman (pakai-keluar) supaya petunjuk tidak tersangkut atau haus pada bahagian; dan penentu kedudukan dalam gerakan yang diselaraskan untuk menghayun bahagian itu ke dalam jangkauan. Tambah percikan dan perlindungan haba dan anda mempunyai asel kimpalan robot, bukan sekadar lengan. [Barisan kimpalan →]

Palletizing

A robot palletizingbiasanya mahukan 4 paksi-kerjanya ialah angkat, putar, letak rata dan dua paksi tambahan tidak membeli apa-apa di sini. Apa yang ia perlukan ialah muatan tinggi yang dipasangkan dengan jangkauan yang jauh, jadi ia boleh membina tindanan penuh tanpa meletakkan semula. Dua perkara menentukan sama ada ia berfungsi dengan baik: perancangan corak (bagaimana kotak bersarang, lapisan demi lapisan, ke dalam palet yang stabil) dan pencengkam. Yang terakhir ialah perangkap senyap-produk melengkung, fleksibel atau tidak sekata yang sukar digenggam dengan pasti, dan penghujung-perkakas lengan, bukan robot, biasanya di mana projek palletizing terhenti. [Barisan palet →]

CNC / Menjaga Mesin

A robot menjaga mesinmemuatkan stok mentah dan memunggah bahagian siap-mudah dalam teori, penyepaduan-berat dalam amalan. Kerja sebenar adalah masa. Pencengkam dwi (bahagian siap dalam satu rahang, kosong mentah di satu lagi) memotong kitaran dengan menukar kedua-duanya dalam satu lawatan. Dan robot itu hidup atau matiPemuatan CNCjabat tangan: ia bercakap dengan mesin melalui I/O, menunggu di pintu-isyarat terbuka dan urutan kemasukannya supaya ia tidak sampai ke dalam sebelum pintu terbuka atau chuck dilepaskan. Silap masa itu dan anda merosakkan alat itu. [Barisan penjagaan mesin →]

Pilih & Letakkan / Suapan Tekan

Kelajuan-tinggipilih dan letak robotbekerja dan tekan memberi makan secara langsung dan mati pada takt dan masa. Pencengkam pneumatik yang pantas dan ringan mengekalkan rentak, tetapi yang tidak-boleh dirunding ialah pemasaan keselamatan: dalam suapan akhbar, lengan memasuki dan mengosongkan zon keselamatan yang ditetapkan yang disegerakkan dengan die, dan ia mesti terkeluar sepenuhnya sebelum ram diturunkan. Tiada margin untuk keluar lewat di sini. Apabila bahagian juga memerlukan penempatan yang ketat, kebolehulangan mendorong pilihan. [Tekan talian suapan →]

Pengacuan Suntikan Ambil-Keluar

Untukkeluarkan acuan suntikan-., pemilihan menghidupkan betapa ketat pasangan manipulator kepada akhbar. Ia perlu kekal dalam langkah berkunci dengan kitaran pengacuan, memasuki acuan sekejap-saat ia dibuka dan dikosongkan sebelum ia ditutup. Jadi penyegerakan kitaran, bukan kelajuan mentah, adalah spesifikasi yang penting.

Tiga butiran aplikasi menentukan selebihnya: -mengambil ketepatan untuk mengangkat bahagian halus dengan bersih dari rongga, pemisahan pelari yang boleh dipercayai dan, untukmemasukkan automasi acuan, ketepatan peletakan untuk menetapkan sisipan ke dalam acuan sebelum syot. Ini ialah barisan teras kami-yang dipadankan dengan mesin dan acuan anda, bukan dijual di luar rak. [Pengacuan suntikan mengambil-garisan keluar →]

Memilih lengan robotik bukanlah tentang memilih mesin. Ini mengenai menterjemah bahagian anda, takt anda dan reka letak anda ke dalam sistem yang sebenarnya berjalan-sebab itu lengan hanya separuh daripada keputusan, dan jarang separuh sukar.

Jadi sebelum anda menyenarai pendek satu model, lakukan tiga perkara:

Timbang beban sebenar- bahagian anda serta pencengkam serta sebarang offset jangkauan, bukan bahagian sahaja.

Tentukan takt sebenar anda- kitaran penuh dengan pecutan, tinggal dan jabat tangan I/O, bukan kelajuan puncak lembaran data .

Tentukan apa yang sebenarnya anda beli -lengan sahaja, atau lengan ditambah pencengkam dan kawalan yang ia perlukan untuk benar-benar melakukan kerja.

Betulkan ketiga-tiga itu dan anda sudah mendahului kebanyakan pembeli, kerana anda menentukan hasil dan bukannya robot.

Apabila anda sudah bersedia, hantarkan kepada kami berat bahagian anda (dengan penggenggam), masa kitaran sasaran anda dan reka letak anda-dan kami akan kembali dengan spesifikasi yang sesuai dengan tugas, bukan nombor katalog generik.

Hantarkan spesifikasi anda kepada kami dan kami akan membantu anda memilih →