Kas ir sešu asu roboti?
Daudzos ražošanas procesos Dekarta roboti darbojas labi. Tomēr ir reizes, kad robots ar lielāku kustību iespējām darbojas labāk. Uzziniet par sešu asu robotiem, to kustību un populārajām lietojumprogrammām.
Dekarta roboti pārvietojas pa x, y un z asi. Tam ir trīs pārvietošanās brīvības pakāpes. Dekarta vai lineāro robotu trūkums ir tāds, ka tie nevar sasvērties vai pagriezties, bet var pārvietoties tikai pa trim lineārajām asīm. Ja ir vairāk brīvības pakāpju (ko parasti dēvē arī par kustības asi), roboti var veikt daudzpusīgākas un precīzākas kustības. Humanoīdiem robotiem, piemēram, Honda ASIMO, ir vairāk nekā 30 brīvības pakāpes/ass.
Vairumam rūpniecisko darbību nav nepieciešams tik liels asu skaits. Lielu daļu var paveikt tikai ar trim Dekarta robotu asīm. SCARA nodrošina pagrieziena funkciju papildus trīs asīm Dekarta robotiem, kopumā nodrošinot četras brīvības pakāpes. Sešu asu robotiem ir sešas brīvības pakāpes.
Sešu asu robota roka
Šīs sešas brīvības pakāpes atvieglo katrā sadaļā esošie servomotori. Kustības vadību palīdz robotu PLC vai IC kopā ar saderīgu programmatūru. Atšķirībā no Dekarta robotiem, kas darbojas, pamatojoties tikai uz lineāru kustību, sešu asu roboti ir jākonstruē ar dažāda veida rotējošām kustībām trīsdimensiju telpā. Tas padara šo robotu kustības programmēšanu sarežģītu.
Ko dara katra ass?
Lai izstrādātu un manipulētu ar sešu asu robotiem, ir svarīgi zināt katras ass (kā arī izvēles septītās) lomas. Dažādi ražotāji katru asi apzīmē ar citu nosaukumu. Lai gan asis var apzīmēt atšķirīgi, to veiktās kustības ir konsekventas. Apskatīsim katru tagad.
1. ass: šī ass ir robota pamatne, kuru var pagriezt. Tas ļauj robota rokai veikt slaucīšanas kustību no kreisās uz labo vai no labās uz kreiso līdz pat 180 grādiem no centrālās atrašanās vietas. FANUC R-2000iB šī ass tiek saukta par J1.
2. ass: šī ass ļauj pagriezt apakšējās robota rokas, lai pārējās rokas stieptu virs tās uz priekšu vai atpakaļ. FANUC R-2000iB šī ass tiek saukta par J2.
3. ass: 3. ass regulē sešu asu robota vertikālo sasniedzamību. Augšdelms tiek pacelts vai nolaists ar servomotoru, kas atrodas pie šīs ass. Atkarībā no modeļa augšdelms var pārvietoties tikai apgabalā, kas atrodas tā priekšā, vai arī tas var sasniegt visu ceļu aiz robota korpusa. FANUC R-2000iB šī ass tiek apzīmēta kā J3.
4. ass: šī ass darbojas sinhronizēti ar piekto asi, lai manipulētu ar gala efektora pozīciju. Šī ass iedarbina augšdelma apļveida kustības, un šo kustību parasti sauc par plaukstas sagriešanos. FANUC R-2000iB šī ass tiek saukta par J4.
5. ass: 5. ass veic robota noliekšanas funkciju. Soļa un leņķiskās kustības veic servomotori, kas savienoti ar šo asi. Soļa kustība virzās uz augšu un uz leju, kas fiksēta uz eņģes, piemēram, atverot un aizverot klēpjdatora vāku. Leņķiskā kustība ir kustība pa kreisi un pa labi, kas piestiprināta pie eņģes, piemēram, durvju atvēršana un aizvēršana. Slīpuma un leņķiskā kustība ir tilts starp vertikālām un horizontālām kustībām. FANUC R-2000iB šī ass tiek apzīmēta kā J5.
6. ass: ar šo darbību tiek veikta pagriešanas kustība. Šī ass ir vistuvāk gala efektoram un ir atbildīga par tās tiešo manipulāciju. Tas spēj griezties par vairāk nekā 360 grādiem gan pulksteņrādītāja virzienā, gan pretēji pulksteņrādītāja virzienam. FANUC R-2000iB šī ass tiek apzīmēta kā J5.
Izvēles 7. ass: šī ass pārvieto sešu asu robotu lineāri tur, kur tas ir uzstādīts. Tā ir izvēles ass, kas nodrošina vairāk funkcionalitātes jau tā daudzpusīgajam robotam.
Mācības kulona izmantošana
Kā minēts iepriekš, ir diezgan grūti iekodēt izpildāmo kustību. Elegants risinājums tam ir mācību piekariņa izmantošana robota "apmācīšanai".
Mācību kulons ir tālvadības pults, ar kuru var vadīt dažādas sešu asu robota asis. Cilvēks operators var izmantot mācību piekariņu, lai pārvietotu un manipulētu ar rokas instrumenta galu (EOAT) vajadzīgajai darbībai. Robots spēj atkārtot operācijas, kuras operators veic ar mācību piekariņu. Ja robots ir jāpārveido, iepriekšējo darbību var izdzēst un iemācīt jaunas darbības.
Raksturojums un pielietojums
Ar sešām kustības brīvības pakāpēm sešu asu roboti var veikt plašu sarežģītu kustību klāstu, ko Dekarta roboti nevar veikt tikai ar lineāru kustību. Sešu asu roboti var precīzi atkārtot cilvēka rokas kustību un funkcijas, padarot to ļoti daudzpusīgu. Izmantojot šo iespēju, tas var sasniegt zem un virs objektiem un strādāt uz virsmām, ko lineāri roboti nevar.
Sešu asu robotu galvenie trūkumi attiecībā uz lineārajiem/portāla robotiem ir precizitāte, diapazons un kravnesība. Kamēr lineārajiem robotiem pielaides var būt mikrometru (μm) diapazonā, sešu asu robotiem pielaides var būt tikai milimetru (mm) diapazonā.
Portālu robotu klāstu var paplašināt ar papildu sastatnēm, bet sešu asu robotiem diapazonu nevar vienkārši paplašināt. To var izdarīt nelielā diapazonā, pievienojot robotam papildu kustības asi. Šī ir dārga robotu modifikācija, kas jau ir dārgāka nekā lielākā daļa lineāro robotu. Sešu asu robotu kravnesība parasti ir 50 kg. Portāla robotiem var būt daudz lielāka ietilpība, kas pārsniedz 100 kg.
Daudzpusība un sarežģīto darbību klāsts, ko var veikt ar sešu asu robotiem, palīdz tam nodrošināt vietu daudzās modernās montāžas līnijās. Daži no tā lietojumiem ir:
Detaļu komplektēšanas un detaļu apstrādes automatizācija
Ievietojiet iekraušanas automatizāciju
Kraušanas un šķirošanas automatizācija
Iepakošanas un palešu likšanas automatizācija
Montāžas šūnu automatizācija
Palīgoperāciju automatizācija
In-mold dekorēšana (IMD) / In-Mold marķēšana (IML) automatizācija
Overlolding (nospiediet, lai nospiestu pārsūtīšanu) automatizācija