Productiestoornissen Voorkomen: De Verborgen Risico's Van Robot As Koppeling

Ongeveer 10%-20% van de robots heeft deze weinig bekende functie. Het kan uw programmering in de war schoppen als u er niet voorbereid bent op.

Ik leerde de afgelopen dagen een nieuw robotica concept... robot as koppeling.

RoboDK's CEO Albert Nubiola zei tegen me: "Robot as koppeling is belangrijk voor robotprogrammering, maar niet veel gebruikers zijn er zich van bewust en raken vaak in de war."

Hij had gelijk! Er is heel weinig geschreven over as koppeling. Wat meer is, ondanks dat ik al bijna een decennium robotica expert ben, was ik nooit op de hoogte gesteld van deze iets ongewone functie.

Als u nog nooit van robot as koppeling heeft gehoord, maak u geen zorgen. U bent niet de enige.

As koppeling is geen slechte functie. In feite heeft het enkele voordelen. Maar het kan uw programmering beïnvloeden als u er niet voorbereid bent op. Albert schat dat tussen 10-20% van de industriële robots beïnvloed worden door as koppeling.

Wat Is As Koppeling?

As koppeling is wanneer twee of meer van de robotgewrichten aan elkaar gekoppeld zijn. Ze kunnen fysiek gekoppeld zijn, met een parallele koppeling, of gekoppeld in de besturingssoftware.

Hier is een beschrijving van as koppeling in de praktijk…

Geen As Koppeling: Meeste 6 DoF Robots

Laten we eerst kijken naar de klassieke 6-vrijheidsgraden (DoF) industriële robot, bijvoorbeeld de Comau Smart NJ 16-3.1

Voor de meeste moderne 6 DoF robots geldt het volgende:

• Elk gewricht is fysiek onafhankelijk.
• Elk gewricht kan onafhankelijk worden bestuurd zonder andere gewrichten te beïnvloeden.
• De motor voor elk gewricht bevindt zich op het gewricht zelf.

Voor de meeste 6 DoF robots is er geen as koppeling. Dit maakt besturing heel simpel — als u een gewricht beweegt (bijv. Gewricht 3) met een hoeveelheid, beweegt alleen dat gewricht.

As Koppeling: Sommige Robots

Laten we kijken naar een robot die as koppeling heeft: de Comau Smart5 NJ-165-3.0

Comau produceert verschillende robots die as koppeling hebben. Dit is een van de 6 DoF robotmodellen met as koppeling. Alle Comau's palletiseerrobots hebben ook deze functie.

Het volgende is waar voor deze robot:

• De motoren voor Gewrichten 2 en 3 zijn beide aan de basis van de robot geplaatst.
• Gewricht 3 wordt bewogen door een parallele koppelmechanisme dat de twee gewrichten fysiek koppelt.
• Wanneer Gewricht 2 wordt bewogen, beweegt Gewricht 3 ook, en vice versa.

Dit beïnvloedt de besturing en programmering van deze robots iets. Normaal programmeert u een 6 DoF robot door 6 waarden te sturen, elk corresponderend met de gewenste positie van de 6 gewrichten. Met as koppeling wordt dit moeilijker omdat twee van de robotgewrichten afhankelijk zijn.

Het Grote Voordeel Van As Koppeling: Hoge Draaglast

Als as koppeling zo problematisch is, waarom het dan gebruiken?

Er is één groot voordeel van het gebruik van asgekoppelde robots ten opzichte van traditionele 6 DoF robots in sommige situaties: Hoge draaglast.

Laten we de Comau NJ-165 (asgekoppeld) en NJ-16 (traditionele 6 DoF) als voorbeelden nemen:

Zoals u ziet, zijn deze twee robots heel vergelijkbaar in bereik en herhaalbaarheid. Maar als het aankomt op draaglast zijn ze heel anders.

De robot met as koppeling heeft meer dan 10x de draaglastcapaciteit van de traditionele 6 DoF robot!

Dit maakt veel zin. Veel van de draaglastcapaciteit van een robot komt van de motoren in Gewrichten 2 en 3. Normaal moet de motor op Gewricht 2 ook het zware gewicht van de krachtige Gewricht 3 motor ondersteunen. Door deze motor aan de basis van de robot te plaatsen, stelt Comau in staat om de structuur groter en sterker te maken zonder een excessief krachtige motor op Gewricht 2 te vereisen.

Wat Voor Type Robots Gebruiken As Koppeling?

Er zijn drie hoofdtypen robots die as koppeling gebruiken:

• Palletiseerrobots — Veel palletiseerrobots hebben as koppeling omdat het hen toestaat om een hogere draaglast te hebben.
• Hoge draaglast 6 DoF robots — De hoogste draaglast robots van Comau, Fanuc en ABB hebben allemaal as koppeling om hen te helpen hogere draaglasten te tillen. Sommige (bijv. de KUKA IRB 8700-800/3.50 met 800 kg draaglast) hebben zelfs een tegengewicht aan de parallele koppeling vastgemaakt om zware draaglasten te tegenwichten.
• Dunne robots — Een paar dunne robots gebruiken as koppeling om rekening te houden met hun dunne structuur.

Hoe Te Weten Of Uw Robot As Koppeling Heeft

Uitvinden of uw robot as koppeling gebruikt is niet altijd makkelijk... tenzij u RoboDK gebruikt.

Voor zover we weten, is RoboDK de enige merk-onafhankelijke software die as koppeling nauwkeurig kan modelleren.

U kunt zien of uw robot as koppeling heeft in RoboDK op 2 manieren:

1. Beweeg Gewricht 2 of 3 in het robotpaneel en kijk of het andere gewricht beweegt.
2. Dubbelklik op een gewrichtslimietwaarde van Gewricht 2 of 3 om het as koppeling mapping venster te openen (interactie van As 2 vs As 3).

Bij sommige robots is het makkelijk te zien dat een robot as koppeling heeft omdat u de parallele koppeling van de basis van de robot naar Gewricht 3 kunt zien. Ook zit er geen motor op Gewricht 3, die zit ook in de basis.

Sommige robots hebben ook tandwielkoppeling tussen Gewrichten 5 en 6.

Specifieke Robotmerk Wijzers

Vanuit onze ervaringen met robots, hier zijn een paar wijzers over 3 robotmerken:

• FANUC gebruikt as koppeling op alle modellen, zelfs die zonder fysieke koppeling waar de koppeling in software wordt toegepast.
• ABB biedt ook gedetailleerde mapping op sommige robots met as koppeling.
• Comau biedt een gedetailleerde mapping van hun as koppeling op alle robotdatasheets. Bijvoorbeeld, zie de gewrichtslimieten (as 2 en 3) voor verschillende posities van de robot op deze datasheet. Sommige van hun robots hebben ook een "dode zone" waar een gewricht beperkt wordt door as koppeling. De beschreven werkruimte stelt in staat om de interacties nauwkeurig te modelleren en weer te geven als een Gewricht 2 vs. Gewricht 3 grafiek.

Open dus uw robotmodel in RoboDK en probeer het uit om te ontdekken of het as koppeling heeft.

Als dat zo is, weet dan dat RoboDK het allemaal voor u afhandelt en as koppeling uw programmering niet in de war schopt!