Robot werkomhulling begrijpen: Definitie, types en voordelen in productie

Er zijn veel onderdelen die een robot opbouwen. De robotarm is het meest prominente en wat mensen zien. Het is ook het deel dat het meeste werk doet. Maar er is een ander zelden opgemerkt deel dat de zware klus op de achtergrond doet, en dat is de omhulling (envelope).

We kijken naar wat een omhulling is, waarom ze belangrijk zijn, de typen robot werkomhullingen die vandaag in de productie gebruikt worden, en de voordelen die ze leveren. Blijf tot het einde om meer kennis te krijgen over robotische toepassingen.

Wat is een Werkomhulling (Work Envelope)?

Een werkomhulling is het bewegingsbereik van een robot. Industriële robots komen niet met benen of wielen voor beweging. Kosten zijn vast in één plek, en die basis die ze vasthoudt en stabiliteit geeft, wordt de werkomhulling genoemd. Het is de vorm die ontstaat wanneer de robotische manipulator in alle richtingen beweegt om een taak uit te voeren. De maximale afstand die door de robot bereikt kan worden, wordt bepaald door de grootte van de werkomhulling.

Kortom betekent dit dat de robot alleen kan functioneren binnen de grenzen van de werkomhulling. U kunt de robotarm alle flexibiliteit ter wereld geven, maar het meest wat het kan doen hangt af van de werkomhulling. De enige robot die de regels van de werkomhulling kan tegenspreken is de gantry robot. Werkomhullingen moeten zorgvuldig ontworpen worden zodat de robotarm een kans heeft om te functioneren zoals verwacht.

Waarom zijn Werkomhullingen Belangrijk?

Een werkomhulling fungeert als een lijn voor de robotarm. Het definieert het gebied dat de robotarm mag bereiken. Dit kan handig zijn wanneer er mensen naast de robots werken, aangezien het een veilige zone creërt die de kans op letsels op de fabriekvloer vermindert. Bij het kiezen van een industriële robot voor uw fabriek, moet u aandacht besteden aan het type en de grootte van de omhulling, omdat alles wat u met de robot kiest te doen, aan de genade van de omhulling zal zijn.

Als u een robot wilt die zoveel mogelijk ruimte bedekt, kies dan voor de met een grotere werkomhulling. Maar dat brengt weer een nieuw probleem met zich mee met betrekking tot ruimte. Grotere werkomhullingen vertalen zich meestal naar grotere machines, en als u de ruimte daarvoor mist, zullen dingen niet werken zoals u wilt.

Types Robot Werkomhullingen

Er zijn ongeveer 7 standaardtypen robot werkomhullingen die in de productie-industrie gebruikt worden. Elk heeft zijn eigen gedefinieerde vorm en ontwerp dat geschikt is voor een specifiek type werk. Ze omvatten het volgende.

Cartesische Werkomhulling (Cartesian Work Envelope)

Dit is een omhulling van de Cartesische configuratie, en het komt in de vorm van een rechthoekig prisma. Het heeft geen dode zones in en rondom de werkomhulling, en de robot die deze omhulling gebruikt heeft de vrijheid om de maximale lading die het kan aan te manipuleren zonder spanning. Dit is het type werkomhulling dat u in Cartesische of Gantry robots vindt.

Cilindrische Werkomhulling (Cylindrical Work Envelope)

Zoals de naam suggereert, is dit een cilindrisch gevormde configuratie die een hol centrum heeft dat de robotarm die kan uitrekken en intrekken ernstig beperkt. Deze structuur creëert een significante dode zone binnen en rondom de robotstructuur. De typen robots die dit type omhulling gebruiken, zijn geschikt voor snelle kleine taken die niet veel beweging vereisen.

Polaire Werkomhulling (Polar Work Envelope)

Dit is een configuratie die het volume opwaarts veegt tussen twee gedeeltelijke spheren. Dit ontwerp beperkt de maximale hoekbewegingen die de robotarm kan maken over de verticale en horizontale vlakken. Deze fysieke beperkingen hebben het ongelukkige effect van het creëren van enorme significante dode zones onder en boven de robot in kwestie. Dit is het type werkomhulling dat u waarschijnlijk in een Polaire robot vindt.

Revoleer Werkomhulling (Revolute Work Envelope)

Dit is een unieke configuratie die meestal een omhulling heeft die groter is dan de beschikbare vloerruimte. Kortom, de robotarm staat op een erg grote en brede werkomhulling die een complete bol of een gedeeltelijk geopende kan zijn. Het is een van de meest gecompliceerde configuraties wat werkomhullingen betreft.

SCARA Werkomhulling (SCARA Work Envelope)

Dit is een configuratie uniek voor SCARA robots en is meestal gevormd als een hart of nier. Het heeft een prominente holle cirkel die recht door het midden gaat, en dit stelt een erg groot horizontaal bedrijfsvlak in, wat laterale bewegingen makkelijker maakt. Echter, er is heel weinig ruimte omhoog, wat verticale bewegingen beperkt.

Ruggenmerg Werkomhulling (Spine Work Envelope)

Dit is de simpelste werkomhulling die u ooit zult tegenkomen. Het bestaat simpelweg uit een ruggenmerg-robot binnen een halfbol-werkomhulling die net genoeg ruimte biedt voor de robotarm om te opereren zoals het wil in elke richting. De grootte van de hele structuur berust op het aantal articulaties in de ruggenmerg.

Pendulum Configuratie (Pendulum Configuration)

Dit is een configuratie die bijna lijkt op een hoefijzer met een gesegmenteerde doorsnede. De werkomhulling is een beetje beperkt, maar het voordeel van dit ontwerp is dat de robot in kwestie op de werkomhulling gemonteerd kan worden in elke positie die handig is voor de taak. Dit geeft de omhulling de vrijheid om in de meest handige locatie te worden gepositioneerd die prima is voor de beste efficiëntie.

De Werkomhulling Interpreteren

Zoals we duidelijk hebben vastgesteld, heeft elke werkomhulling een complex ontwerp dat variërende kenmerken genereert die de exacte functie definiëren waar ze voor geschikt zijn. Dit betekent echter niet dat u de eerste werkomhulling kunt kiezen die u ziet. U moet voorzichtig zijn bij het interpreteren van de werkomhulling van een robot, en de volgende redenen zijn waarom dit vitaal is.

Bereikbaar Werkvolume

U moet zich bewust zijn dat de omhulling in dit geval het bereikbare werkvolume vertegenwoordigt dat door de arm van de robot bereikt kan worden. U moet weten waar dit punt zich bevindt, en in de meeste gevallen bevindt het zich in het midden van de montageschijf in de end-effector. Dit sluit effectief alle tools uit die de end-effector mogelijk vasthoudt.

Dode Zones (Dead Zones)

U moet zich bewust zijn dat er gebieden zijn binnen de werkomhulling die helemaal niet bereikt kunnen worden door de robotarm. Dit zijn de dode zones, en er is niets wat u kunt doen om de situatie te veranderen.

Maximale Ladingcapaciteit

De maximaal geciteerde ladingcapaciteit is alleen bereikbaar binnen bepaalde armspannen, wat niet verward mag worden of beschouwd als de maximale bereik.

Conclusie

Werkomhullingen zijn essentieel voor het functioneren van een robotarm en elke andere machine. Ze spelen een grote rol in het bepalen van de vorm en het ontwerp van de robotarm. Deze zeven typen wereldwijd breed gebruikt, maar er zijn waarschijnlijk andere nieuwe variaties in ontwikkeling die nog niet mainstream zijn. Voor meer informatie over werkomhullingen en hoe ze aangepast kunnen worden voor betere prestaties, bekijk onze website en laat al uw vragen beantwoorden.