Robotkalibratie:welke onderdelen moeten worden gekalibreerd?

Als u wilt dat uw robot zijn taak nauwkeurig uitvoert, overweegt u waarschijnlijk of u een kalibratie moet uitvoeren.

Is het echt nodig om je robot te kalibreren?

Welk type kalibratie heeft de door u gekozen taak nodig?

En welke delen van de robotconfiguratie moeten worden gekalibreerd?

Kalibratie is geen erg spannend onderwerp in robotica. Maar het kalibreren van uw robot kan het verschil maken tussen een zeer nauwkeurige robotconfiguratie en een die niet aan uw behoeften voldoet.

In een recente feature-release van RoboDK hebben we een verbeterde kalibratie voor robotrails toegevoegd. We hebben ook een video-tutorial uitgebracht over Tool Center Point-kalibratie.

Dit is een goede gelegenheid om te kijken welke onderdelen van een robot gekalibreerd moeten worden!

Moeten robots echt worden gekalibreerd?

Je vraagt ​​je misschien af ​​of je robot überhaupt gekalibreerd moet worden.

Zou de robot immers niet al gekalibreerd moeten zijn als hij de fabriek verlaat?

Er is één onderscheid dat belangrijk is om te begrijpen in robotica...

Robots zijn ontworpen om in hoge mate herhaalbaar te zijn, maar ze zijn meestal niet erg nauwkeurig direct uit de doos.

Als u niet zeker bent van het verschil tussen nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, kunt u ze zo zien. Als je de robot de opdracht zou geven om 6 punten te tekenen op precies dezelfde plek in de ruimte:

• Nauwkeurigheid geeft aan hoe dicht die 6 punten bij de gewenste locatie zullen zijn.
• Herhaalbaarheid geeft aan hoe dicht de 6 punten bij elkaar liggen.

Herhaalbaarheid is een eigenschap van de fysieke robot en zijn ontwerp. Maar om een ​​robot nauwkeurig te maken, moet je hem kalibreren.

Robotkalibratie in een notendop

Het proces van robotkalibratie omvat in feite het uitlijnen van het coördinatensysteem van de robot met het coördinatensysteem van de omgeving. Wanneer u een gekalibreerde robot opdracht geeft naar een locatie in de werkruimte te gaan, kunt u er zeker van zijn dat hij naar die exacte locatie gaat.

Er zijn 2 basisbenaderingen voor kalibratie:

1. Handmatige robotkalibratie met een vast punt — Dit is een grof type kalibratie dat een goede optie is wanneer u uw robot alleen hoeft te kalibreren voor offline programmering. Hier is een video waarin we beschrijven hoe u deze basiskalibratie uitvoert.
2. Robotkalibratie met een 3D-tracker — Dit type kalibratie vereist de extra technologie van een 3D-lasertracker. In vergelijking met de vorige methode kan het de nauwkeurigheid van de robot aanzienlijk verbeteren, maar de kosten van het kopen of huren van een lasertracker zijn iets om rekening mee te houden.

Tijdens het kalibratieproces zal de robot naar bepaalde posities en oriëntaties bewegen. Bij handmatige kalibratie rijd je de robot zelf naar die locaties. Met een lasertracker beweegt de robot zichzelf en detecteert de tracker zijn exacte locatie.

Kalibratie robotgereedschap

Naast het kalibreren van de robot zelf, moet u waarschijnlijk ook het gereedschap kalibreren.

Dit houdt in dat u de kalibratieprocedure doorloopt met het gereedschap bevestigd aan het uiteinde van de flens van de robot. Aangezien de tool het "zakelijke einde" van de robot is, wilt u dat deze zo nauwkeurig is als nodig is voor uw specifieke taak.

Afhankelijk van het type gereedschap en de taak, kunt u het ene type kalibratie verkiezen boven het andere.

U hebt bijvoorbeeld geen zeer nauwkeurige kalibratie nodig voor een ruwe pick-and-place-taak. Of het gereedschap nu een vingergrijper, een vacuümgrijper of iets anders is, het maakt niet uit of de positie van het gereedschap een paar millimeter uitsteekt.

Aan de andere kant zou een gedetailleerde soldeertaak voor op het oppervlak gemonteerde elektronische chips waarschijnlijk een zo nauwkeurig mogelijke kalibratie vereisen. In dit geval zou u de nauwkeurigere kalibratiemethode willen gebruiken.

Andere onderdelen van een robotconfiguratie die gekalibreerd moeten worden

Het gereedschap en de robot zelf zijn de belangrijkste onderdelen van de robotopstelling die moeten worden gekalibreerd. Andere onderdelen van een robotopstelling kunnen echter kalibratie vereisen, afhankelijk van uw specifieke opstelling.

Deze omvatten:

• Sensoren — Verschillende soorten sensoren moeten mogelijk worden gekalibreerd voordat ze kunnen worden gebruikt, zoals temperatuursensoren, krachtsensoren en lichtsensoren. Elk heeft zijn eigen kalibratiemethode. Sommige moeten mogelijk periodiek opnieuw worden gekalibreerd om rekening te houden met materiële veranderingen in de sensor die in de loop van de tijd of als gevolg van veranderingen in de omgeving plaatsvinden.
• Camera's — Vision-sensoren hebben een aantal verschillende kalibratieprocedures die u kunt uitvoeren, waaronder vervormingskalibratie, kleurkalibratie en lichtkalibratie. Vaak moeten deze procedures telkens worden uitgevoerd als de robot wordt opgeladen of als de omgeving verandert.
• Externe assen — Extra assen, zoals werkstukpositioneerders en rails, moeten op dezelfde manier worden gekalibreerd als robots. In RoboDK kunt u ze kalibreren met dezelfde robotkalibratietools.

Hoewel dit misschien veel verschillende kalibraties lijken, is het onwaarschijnlijk dat u al deze onderdelen in al uw robottoepassingen zult gebruiken.

Hoe u uw robot snel en gemakkelijk kunt kalibreren

Robotkalibratie hoeft niet ingewikkeld te zijn. Met de juiste tools kun je je robot en al je accessoires snel en eenvoudig laten kalibreren.

Om de robot en het gereedschap te kalibreren, kunt u de kalibratiefunctionaliteit binnen RoboDK gebruiken. Dit duurt slechts ongeveer 20 minuten om uit te voeren en het is een eenvoudig proces.

Als u een programmeertool zoals TwinTrack gebruikt, is kalibreren nog eenvoudiger omdat de tool zelf een lasertracker gebruikt. Met dezelfde hardware kunt u uw robot zowel kalibreren als programmeren!

Kalibratie kan vervelend lijken als je begint met robotica. Maar het is de moeite waard om vooraf wat tijd en moeite te steken om de beste nauwkeurigheid voor de door u gekozen toepassing te krijgen.

Welke aspecten van robotkalibratie zijn nog steeds verwarrend voor u? Vertel het ons in de reacties hieronder of neem deel aan de discussie op LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram of in het RoboDK-forum.