Robot End Effectorin valintaopas: Kuinka valita oikea EOAT

A robotin pääteefektorion robottivarren päähän asennettu laite, joka on suoraan vuorovaikutuksessa työkappaleen, työkalun tai prosessin kanssa. Se on tyypillisesti kiinnitetty robotin ranteeseen, jossa se suorittaa fyysisen tehtävän, joka robotin on tarkoitus automatisoida. Hyödyllinen tapa ymmärtää suhdetta on yksinkertainen:robotti tarjoaa liikettä; loppuefektori suorittaa tehtävän.

Robottivarsi sijoittaa ja siirtää työkaluja tilan läpi, kun taas päätelaite suorittaa varsinaisen toiminnan. Sovelluksesta riippuen tämä toiminto voi sisältää:

 tarttumalla tai pitelemällä osaa

 esineen siirtäminen tai siirtäminen

 hitsaus

 annostele liimaa, tiivisteainetta tai muuta materiaalia

 ruuvaus tai kiinnitys

 osan tai pinnan tarkastaminen

 

Tästä syystä pääteefektoria ei pidä ymmärtää vain esineiden poimimislaitteena. Tartunta on yksi yleinen toiminto, mutta robotin päätetehostimet voivat tukea sekä materiaalin-käsittelytoimintoja että valmistusprosesseja.

Korkealla tasolla päätetehostimet voidaan siksi tarkastella kahdessa laajassa ryhmässä:käsittelytyökalut, jotka käsittelevät osia tai tuotteita, japrosessityökalut, jotka suorittavat toiminnon, kuten hitsauksen, annostelun, kiinnityksen tai tarkastuksen.

Kun verrataan anpääteefektori vs tarttuja, tärkein ero on laajuus. Tarrain on eräänlainen päätetehostin, kun taas termi päätetehostin kattaa paljon laajemman valikoiman robottityökaluja.

Tarraimet on ensisijaisesti suunniteltu tarttumaan, pitämään, sijoittamaan tai liikuttamaan esineitä. Robotti voi esimerkiksi käyttää tarttujaa osan poimimiseen kuljettimelta, pitelemään sitä kokoonpanon aikana tai siirtämään sitä koneiden välillä.

Muut päättäjät suorittavat tehtäviä, joihin ei liity tarttumista ollenkaan. Hitsauspoltin voi olla robotin päätelaite. Samoin voi olla annostelupää, leikkuutyökalu, ruuvimeisseli, tarkastusanturi tai muu tehtäväkohtainen laite.

Suhde voidaan tiivistää selkeästi:

Kaikki tarttujat ovat päätetehosteita, mutta kaikki päätetehostimet eivät ole tarttuja.Tämä erottelu on hyödyllinen myös toimittajia arvioitaessa. Valmistajasta tai tuoteluokasta riippuen samankaltaisia ​​laitteita voidaan kuvata atarttuja, loppuefektori, EOAT, tairobottityökalut. Terminologiaa ei aina käytetä johdonmukaisesti kaikilla tuotesivuilla, joten ostajien tulisi keskittyä laitteen toimintaan ja kokoonpanoon pelkän etiketin sijaan. Tarraimet ovat yksi päätelaitteiden luokka.EOATon toinen termi, jota lukijat kohtaavat usein tutkiessaan robottityökaluja.

EOAT tarkoittaa käsivarsityökalujen-päätä-.Teollisuusrobotiikassa termiä käytetään usein samalla tavalla kuin robotin päätetehostetta, varsinkin kun viitataan robotin ranteeseen tuotantotehtävän suorittamiseen asennettuihin laitteisiin.

Termit menevät käytännössä päällekkäin, joten niitä ei pidä käsitellä täysin erillisinä käsitteinä. Kuitenkin,EOATvoi joskus kuvata laajempaa työkalukokoonpanoa yhden yksittäisen laitteen sijaan.

Esimerkiksi täydellinen robotti-EOAT-kokoonpano voi sisältää:

 tarttuja tai prosessityökalu

 asennuskiinnikkeet

 anturit

 työkalunvaihtajat

 vaatimustenmukaisuuslaitteet

 pneumaattiset, sähköiset tai muut sähköliitännät

Tässä yhteydessä tarrain itse voi olla ensisijainen päätelaite, kun taas täydellinen EOAT-paketti sisältää sen asentamiseen, ohjaamiseen ja käyttämiseen tarvittavat tukikomponentit. Tämän terminologian ymmärtäminen helpottaa robottityökalujen vertaamista eri toimittajien ja sovellusten välillä sekoittamatta tiettyä tartuntalaitetta laajempaan--varren päätelaitteiden luokkaan.

Vaikka tarttujat ovat tutuimpia päätetehosteita, ne ovat vain yksi luokka. Kun terminologia on selvä, seuraava kysymys on, minkä tyyppisiä päätetehosteita on saatavilla.

Pääasiallinenrobottipäätetehosteiden tyypitvoidaan jakaa kahteen laajaan ryhmään:tartunta- ja käsittelypäätetehostimet, jotka pitävät tai siirtävät työkappaleita, japrosessin loppuefektorit, jotka suorittavat tuotantotoimintaa suoraan.

Oikea luokka riippuu vähemmän siitä, mitä työkalua kutsutaan, vaan enemmän siitä, kuinka se toimii työkappaleen tai prosessin kanssa. Tästä syystä hyödyllinen vertailu pohtii, miten kukin päätetehostin toimii, minkälaisille osille se sopii, missä se toimii hyvin ja mitkä rajoitukset on otettava huomioon.

Hitsaustyökalut

Hitsauspoltin voi toimia robotin päätelaitteena, kun se on asennettu robotin ranteeseen ja sitä liikutetaan ohjelmoitua hitsausreittiä pitkin. Robottihitsausta käytetään laajalti, kun polttimen toistettava asento, kulkunopeus ja suunta ovat tärkeitä, erityisesti autoteollisuudessa ja yleisessä metallien valmistuksessa.

Ruuvaustyökalut

Automaattinen ruuvausyksikkö on toinen yleinen robottiprosessityökalu. Robotti sijoittaa ruuvimeisselin kiinnityskohtaan, kun taas päätelaite suorittaa ruuvin asettamisen ja kiristyksen. Nämä järjestelmät sopivat hyvin toistuvaan kokoonpanoon, jossa kiinnitysasentoa ja vääntömomenttia on säädettävä. Sovelluksia voivat olla elektroniikka, laitevalmistus, autojen osakokoonpanot ja yleinen tuotteiden kokoonpano.

Annosteluvälineet

Annostelupäätelaite levittää kontrolloidun määrän materiaalia, kuten liimaa, tiivisteainetta, rasvaa, voiteluainetta tai muuta prosessinestettä. Robotti ohjaa annostelureittiä, kun taas työkalut säätelevät materiaalin toimitusta. Tämä tekee robottiannostelusta hyödyllisen sovelluksissa, joissa vaaditaan toistettavaa helmien sijoittelua, tasaista tilavuutta tai hallittua kattavuutta monimutkaisilla reiteillä.

Hitsauksessa, ruuvauksessa ja annostelussa keskeinen kohta on sama:prosessityökalut valitaan toiminnan vaatimusten mukaan, ei tartuntavoiman mukaan.Työkalun paino, kaapeleiden ja letkujen reititys, prosessin ohjaus, tarkkuus, apuohjelmat ja huoltoon pääsy voivat kaikki tulla ensisijaisia ​​suunnittelutekijöitä.

Erilaiset päätetekijät ratkaisevat erilaisia ​​tehtäviä. Mutta pääte{1}}effektorityyppi ei yksin riitä valinnan tekemiseen; lopullinen valinta riippuu työkappaleesta ja tuotantovaatimuksista.

Kun harkitaankuinka valita robotin päätetehostin, väärä aloituskysymys on usein: Mikä tarttuja on paras?

Ei ole olemassa yleisesti parasta tarttujaa tai EOAT:ta. Parempi tapa on aloittaa sovelluksesta ja rajata vaihtoehtoja kiinteässä järjestyksessä:

 ymmärtää työkappaletta

 varmista, että robotti voi kantaa koko työkalujärjestelmän

 määritellä vaadittu tuotannon suorituskyky

 tarkista toimintaympäristö.

Tällä järjestyksellä on merkitystä. Tarrain saattaa näyttää sopivalta luettelotietojensa perusteella, mutta epäonnistuu silti, koska osan pinta vuotaa tyhjiötä, työkalun painopiste ylittää robotin ranteen rajat tai vaadittua sykliaikaa ei voida saavuttaa, kun tartunta- ja vapautusviiveet otetaan huomioon.

KäytännöllinenEOAT valintaprosessi alkaa siksi osasta ja kulkee ulospäin robottiin ja tuotantojärjestelmään.

Työkappale on yleensä ensimmäinen suodatin pääteefektorin valinnassa. Sen paino, mitat, muoto, materiaali, pinnan kunto ja vaihtelevuus määrittävät, mitkä tartuntaperiaatteet ovat realistisia ennen kuin robotin teknisiä tietoja edes harkitaan.

Paino

Osapaino määrittää minimipitovoiman, jonka pääteefektorin on tuotettava, mutta piirustukseen painettu staattinen paino on vain lähtökohta.

Työkalun täytyy pitää osasta, kun robotti kiihdyttää, hidastaa, muuttaa suuntaa ja mahdollisesti pyörittää kuormaa. Nämä dynaamiset voimat voivat olla suurempia kuin voima, joka tarvitaan yksinkertaisesti saman osan pitämiseen paikallaan.

Laskelman tulee myös kuvastaa prosessin todellista toimintaa. Jos robotti poimii neljä tuotetta kerralla, kyseessä oleva työkappalekuorma on kaikkien neljän tuotteen yhteiskuorma, ei yhden yksikön paino.

Sopivassa suunnittelussa huomioidaan siis:

staattinen osan paino;

kiihtyvyys ja hidastuminen;

suuntautuminen liikkeen aikana;

vaadittu turvallisuustekijä;

käsiteltyjen osien lukumäärä poimintaa kohti.

Työkappaleen massan ja dynaamisen kuormituksen kasvaessa sovellus saattaa vaatia suurempaa mekaanista tartuntavoimaa, enemmän tyhjiökuppialaa, vahvempaa magneettista pitokapasiteettia tai kokonaan erilaista käsittelystrategiaa.

Koko

Työkappaleen mitat vaikuttavat paljon enemmän kuin siihen, pääseekö tarttuja fyysisesti ulottamaan kappaleen ympärille.

Suurempi komponentti voi vaatia leveämmän tartuntavälin, pidempiä sormia, enemmän imukuppeja tai suuremman työkalukehyksen. Jokainen näistä muutoksista lisää EOAT:n kokoa ja usein massaa.

Tämä voi luoda toissijaisia ​​rajoituksia. Leveä alipainekehys voi häiritä lähellä olevia kalusteita. Pitkät sormet voivat lisätä taivutuskuormia. Suuri tarttuja voi heikentää robotin käyttökelpoista ulottuvuutta, koska työkalut törmäävät koneen oviin, suojuksiin tai ympäröiviin laitteisiin ennen kuin robotin ranne saavuttaa ohjelmoidun asennon.

Koko vaikuttaa siis:

tartuntajänneväli;

sormen pituus;

imukuppi-väli;

työkalujalanjälki;

robotin ulottuvuus;

häiriö- ja törmäysvaara.

Tarttuja, joka pystyy teknisesti pitämään osan, ei välttämättä sovellu, jos sen geometria estää robottia pääsemästä haluttuun poiminta- tai paikkapaikkaan.

Muoto

Muoto määrittää usein, mikä tartuntaperiaate on käytännöllinen.

Leveä, suhteellisen tasainen pinta voi tarjota riittävän kosketuspinnan tyhjiötarttumiseen. Jäykkä komponentti, jolla on määritellyt reunat tai toistettavat ulkoiset ominaisuudet, voi sopia mekaanisiin sormiin. Sylinterimäisiä osia voi olla helpompi keskittää, kun leuat on suunniteltu niiden halkaisijan ympärille. Epäsäännölliset ja herkät tuotteet voivat hyötyä vaatimustenmukaisesta tai pehmeästä tarttumisesta.

Suhde ei ole ehdoton, mutta muoto voi nopeasti kaventaa hakua:

tasaiset tai leveät pinnat: tyhjiötartunta voi olla käytännöllistä;

määritellyt reunat tai tartuntaominaisuudet: mekaaninen tartunta voi tarjota paremman hallinnan;

sylinterimäiset jäykät osat: mekaaniset leuat voivat usein tarjota toistettavan keskityksen;

epäsäännölliset tai muotoaan muuttavat tuotteet: pehmeä tai mukautuva ote voi vähentää paikallista painetta;

litteät ferromagneettiset osat: magneettinen tartunta voi olla vaihtoehto.

Epäsymmetriset työkappaleet ansaitsevat lisähuomiota, koska niiden massakeskipiste ei välttämättä ole linjassa tartuntapisteen kanssa. Tarrain voi pitää osasta tukevasti kiinni ja silti aiheuttaa epävakaan tai epäsuotuisan kuormituksen robotin ranteeseen.

Materiaali ja pinnan kunto

Materiaali vaikuttaa siihen, kuinka päätetehostin voi tuottaa ja ylläpitää pitovoimaa.

Teräs voi sallia magneettisen tarttumisen, mutta vain silloin, kun materiaali on riittävän ferromagneettista ja kosketusolosuhteet tukevat vaadittua pitovoimaa. Muovia ei voi käsitellä samalla tavalla, mutta sen pinta voi toimia hyvin mekaanisella tai tyhjiötartunnolla jäykkyydestä ja viimeistelystä riippuen.

Lasi tarjoaa usein hyvän tiivistyspinnan imulle, mutta tartuntamenetelmässä on vältettävä naarmuuntumista, keskittynyttä rasitusta tai rikkoutumista. Pahvi voi näyttää sopivalta tyhjiöön, koska sen pinta on leveä, tasainen, mutta huokoinen kartonki voi kuitenkin vuotaa tarpeeksi ilmaa, jotta tiivisteen laatu ja tyhjiövirtaus ovat tärkeämpiä kuin osapaino.

Ruoka tuo esiin toisen joukon näkökohtia. Kitka, muotoutuvuus, pinnan herkkyys, hygienia- ja puhdistusvaatimukset voivat kaikki vaikuttaa siihen, ovatko jäykät sormet, tyhjiöelementit tai pehmeät tartuntarakenteet sopivia.

Tyypillisiä materiaaliin{0}} liittyviä vaikutuksia ovat:

teräs:magneettinen yhteensopivuus, pinnan kunto ja merkintäriski;

muovi:kitka, jäykkyys, muodonmuutos ja kosmeettinen pinnan suojaus;

lasi:tiivistyspotentiaali, hauraus ja pintavauriot;

pahvi:huokoisuus, vuoto ja rakenteellinen jäykkyys;

ruoka:hygienia-, muodonmuutos-, mustelma- ja kontaminaatioriski;

huokoiset materiaalit:tyhjiövuoto ja tiivistysvaikeudet.

Hyödyllinen esimerkki on suuri pahvilaatikko. Se voi olla suhteellisen kevyt, joten pelkkä paino ehdottaa helppoa valintaa. Mutta jos levy on huokoinen tai pinta on epätasainen, tyhjiövuodosta voi tulla hallitseva suunnitteluongelma.

Robotin hyötykuormaa ja päätelaitteen valintaa ei voida käsitellä erillisinä päätöksinä.

Robotti ei kuljeta vain tuotetta. Se kantaa koko ranteeseen kiinnitetyn kuorman, joka voi sisältää:

tarttuja tai prosessityökalu;

asennuslevyt ja sovittimet;

anturit;

työkalujen vaihtajat;

venttiilit tai apulaitteet;

kaapelit tai letkut, joissa niiden massa vaikuttaa liikkuvaan kokoonpanoon;

itse työkappale.

Yleinen valintavirhe on verrata vain työkappaleen painoa robotin nimellishyötykuormaan.

Kun sovellus on mekaanisesti toteutettavissa, seuraava kysymys on, pystyykö lopputehostin täyttämään vaaditun tuotannon suorituskyvyn.

Nopeus, tarkkuus ja sykliaika liittyvät toisiinsa, mutta niitä ei pidä käsitellä keskenään vaihdettavissa olevina eritelminä.

Nopeus

Pääte{0}}tehostimen nopeus on suurempi kuin tarttujan tietolomakkeessa näkyvä avaus- tai sulkemisaika.

Täydellinen valinta voi sisältää:

lähestyy työkappaletta;

työkalun avaaminen tai sijoittaminen;

otteen luominen;

varmistaa, että osa on turvallinen;

kiihtyy pois;

siirtyminen määränpäähän;

osan vapauttaminen;

vapauttamisen vahvistaminen.

Erilaiset tartuntatekniikat aiheuttavat erilaisia ​​viiveitä. Tyhjiöjärjestelmä saattaa vaatia aikaa riittävän tyhjiön muodostamiseen. Mekaanisen tarttujan tulee avautua ja sulkeutua. Tunnistusstrategia saattaa vaatia vahvistuksen ennen kuin liikettä voidaan jatkaa.

Työkalun massa vaikuttaa myös välillisesti nopeuteen. Raskaampi EOAT voi rajoittaa robotin aggressiivisuutta, joten nopeamman toimilaitteen asentaminen ei välttämättä tee koko solusta nopeampaa.

Tarkkuus

Tarvittava tarkkuus tulee määritellä tehtävän mukaan.

On olemassa useita erilaisia ​​käsitteitä, jotka ryhmitellään usein sanan tarkkuus alle:

tarttuva toistettavuus;

osien sijainnin toistettavuus tarttujan sisällä;

robotin paikannus;

lopullisen prosessin tarkkuus.

Säiliön -poimintasovellus voi sietää jonkin verran vaihtelua siinä, kuinka osa istuu tarttujassa, jos seuraava toimenpide voi kompensoida sen. Tarkkuusasennus saattaa edellyttää, että työkappale sijoitetaan mekaanisesti EOAT:n sisään, jolloin toistettavuus on paljon tiukempi.

Samoin joustava tarttuja voi mukautua hyvin tuotteen muodon vaihteluihin, mutta se tarjoaa vähemmän jäykän osien sijainnin kuin mukautettu mekaaninen kiinnike.

Oikea tartuntamenetelmä riippuu siis siitä, minkä täytyy olla toistettavissa: yksinkertaisesti tuotteen pitäminen, sen esittäminen seuraavalle asemalle tai suuren-tarkkuuden suorittaminen.

Kierrosaika

Jaksoaika tulee arvioida järjestelmätasolla.

Tyypillinen käsittelysykli voi sisältää:

lähestyminen → ote → otteen vahvistus → robotin liike → vapautta → vapautuksen vahvistus → paluu

Tämän sekvenssin vain yhden osan optimointi voi parantaa vain vähän kokonaissuorituskykyä.

Nopeamman sulkemisajan omaava tarttuja ei välttämättä tarjoa mielekästä syklin{0}}aikahyötyä, jos robotin on silti odotettava tyhjiön vahvistussignaalia muualla prosessissa. Toisaalta joustavammalla tarttujalla voi olla hieman hitaampi yksittäinen käyttöaika, mutta se vähentää työkalujen vaihtoa tuoteversioiden välillä, mikä parantaa tuotannon kokonaistehokkuutta.

Tämä johtaa tärkeään valintaperiaatteeseen:

Nopeampi tarttuja ei automaattisesti luo nopeampaa robottijärjestelmää.

Olennainen mittari on koko tuotantosykli.

Esimerkiksi suuren-volyymin pakkauksissa poiminta- ja vapautusviiveiden vähentämisellä kunkin syklin murto-osalla voi olla merkittävää arvoa, koska tehtävä toistetaan tuhansia kertoja. Äärimmäinen paikannustarkkuus voi olla vähemmän tärkeä.

Tarkkuuskokoonpanossa prioriteetit voivat vaihdella. Hieman pidempi tartuntajakso voi olla hyväksyttävä, jos työkalut sijoittavat kaikki komponentit toistettavissa olevaan asentoon ja estävät alavirran suuntausvirheet.

Vaikka suorituskykytavoitteet saavutetaan, työkalun on silti säilyttävä ja oltava todellisen toimintaympäristön mukainen.

Penkkitestin aikana hyvin toimiva päätelaite voi silti muuttua epäluotettavaksi, kun se altistuu todellisille tuotanto-olosuhteille. Lämpötila, pöly, huuhtelu, saastumisen hallinta ja puhdastilavaatimukset voivat muuttaa sekä tartuntatekniikkaa että EOAT:ssa käytettyjä materiaaleja.

Lämpötila

Korkeat ja alhaiset lämpötilat voivat muuttaa monien EOAT-komponenttien käyttäytymistä.

Lämpötila voi vaikuttaa:

elastomeeri tiivisteet;

imukupit;

muovit;

voiteluaineet;

liimat;

anturit;

elektroniset komponentit.

Imukuppimateriaali, joka toimii hyvin huoneenlämmössä, voi kovettua, pehmentyä tai menettää tiivistyskyvyn aiotun lämpötila-alueen ulkopuolella. Vastaavasti mekaanisten laitteiden voiteluaineet ja tiivisteet voivat vaatia erilaisia ​​eritelmiä kuumille tai kylmille ympäristöille.

Lämpötilarajat tulee siksi tarkistaa koko työkalukokoonpanon, ei vain robotin, osalta.

Pöly ja saastuminen

Pöly, lastut, jauheet ja muut epäpuhtaudet voivat luoda useita erilaisia ​​vikatiloja.

Ne voivat häiritä:

optiset tai läheisyysanturit;

mekaaniset liukuvat pinnat;

tyhjiösuodattimet;

imu tiivisteet;

venttiilit ja pneumaattiset komponentit.

Koneistusympäristöissä metallilastut voivat estää oikeanlaisen tarraimen kosketuksen tai päästä liikkuviin mekanismeihin. Pölyisissä pakkauksissa tai jauheen{1}}käsittelysovelluksissa tyhjiösuodattimet saattavat vaatia useammin tarkastuksia ja huoltoa.

EOAT:n suunnittelussa tulee siksi ottaa huomioon paitsi se, voiko se toimia ympäristössä, myös sitä, miten kontaminaatio muuttaa huoltovälejä ja{0}}pitkän aikavälin luotettavuutta.

monetEOAT:n valintavirheeteivät tule väärän teknologialuokan valinnasta. Ne johtuvat työkalun liian suppeasta arvioinnista-, kun tarkastellaan ostohintaa, nimellishyötykuormaa tai nykyisen osan geometriaa ottamatta huomioon, kuinka lopputehostin vaikuttaa koko robottijärjestelmään ajan myötä.

Hyödyllisin tapa arvioida näitä virheitä on esittää kolme kysymystä: Mikä jätetään huomiotta? Millaisen seurauksen se aiheuttaa? Mitä pitäisi tarkistaa sen sijaan?

Yleinen virhe on verrata robotin nimelliskuormaa vain työkappaleen painoon.

Robotin on kannettava koko liikkuva kuorma, mukaan lukien päätelaite, sovittimet, anturit, työkalunvaihtajat, apulaitteet ja itse osa. Työkalu voi siksi näyttää hyväksyttävältä osan painon perusteella, mutta silti ranteeseen kohdistuu liiallinen kuormitus.

Seuraukset voivat sisältää:

alennettu sallittu kiihtyvyys;

hitaampi robotin liike;

ylikuormitus tai kuormitus{0}}valvontahälytykset;

liiallinen ranteen momentti tai hitaus;

pienentynyt käyttökate;

lisääntynyt mekaaninen rasitus ja luotettavuusriski.

Ongelma on erityisen helppo ohittaa pitkillä tai leveillä EOAT-kokoonpanoilla. Esimerkiksi suuri alipainerunko ei välttämättä ole erityisen painava, mutta sen laajennettu painopiste voi luoda merkittävän ranteen momentin.

Alhaisempi-kustannusten tehostin ei välttämättä luo alhaisempien-kustannusten automaatiojärjestelmää.

Kauppahinta on vain yksi osa taloudellista päätöstä. Halvempi tarrain voi maksaa ajan myötä enemmän, jos se vaatii pidempiä tartuntajaksoja, menettää osia useammin, kuluu nopeasti tai se on vaihdettava manuaalisesti aina, kun tuotteen muoto muuttuu.

Mahdollisia seurauksia ovat:

hitaammat tuotantosyklit;

enemmän hylättyjä tai pudonneita osia;

säännölliset huoltotoimenpiteet;

suurempi kulutus;

pidemmät vaihdot;

operaattorin lisää osallistumista;

odottamattomat tuotannon pysähtymiset.

Esimerkiksi rahan säästäminen vähemmän mukautuvasta tarttujasta voi näyttää houkuttelevalta ensimmäisen oston aikana. Jos linja vaihtuu usean tuotekoon välillä päivittäin, toistuvasta manuaalisesta uudelleentyöstyksestä voi tulla nopeasti kalliimpi kuin alkuperäinen työkaluero.

Päätetoimilaitteet ovat toimivia laitteita, eivät staattisia liitteitä. Komponentit, jotka koskettavat tuotetta tai liikkuvat joka syklissä, kuluvat, likaantuvat tai vaativat säätöä.

Huoltovaatimukset vaihtelevat tekniikan mukaan. Tyypillisiä palvelutuotteita voivat olla:

imukupin vaihto;

tyhjiösuodattimet;

tiivisteet ja O{0}}renkaat;

mekaaniset sormet ja kosketustyynyt;

laakerit tai liukuvat komponentit;

anturit;

pneumaattiset letkut;

kaapelit ja liittimet.

Virhe ei ole pelkästään näiden komponenttien kulumisen unohtaminen. Se suunnittelee kennoa niin, että niitä on vaikea tarkastaa tai vaihtaa.

Imukuppi voi olla esimerkiksi halpa, mutta vaihtamisesta tulee häiritsevää, jos huoltohenkilöstön on poistettava suojat, irrotettava useita apulaitteita tai purettava koko työkalurunko päästäkseen siihen.

Hyödyllisin tapa ymmärtää robotin pää{0}}efektorin valintaa on tarkastella, kuinka todelliset tuotantoolosuhteet muuttavat päätöstä. Sama teollisuus voi käyttää useita eri EOAT-tyyppejä, koska oikea valinta riippuu tietystä tehtävästä, työkappaleesta, robotista ja tuotantokohteesta.

Autot: Metallilevyn siirto

Tarkastellaan leimauslinjaa, jossa robotti siirtää muotoiltuja teräspaneeleja toimintojen välillä.

Työkappale on tyypillisesti suhteellisen suuri{0}}levymetallikomponentti, jolla on rajoitettu jäykkyys, laaja pinta-ala ja geometria, joka voi vaihdella ajoneuvomalleittain. Sovellus vaatii myös nopeita jaksoja, koska siirtonopeus vaikuttaa suoraan painallus-linjan suorituskykyyn.

Kaksi yleistä vaihtoehtoa ovat tyhjiö ja magneettitarra.

Tyhjiöjärjestelmä voi olla sopiva, kun paneelissa on käsiksipäästäviä pintoja, jotka mahdollistavat imukuppien tiivistymisen luotettavasti. Useat kupit voivat jakaa pitovoiman osan poikki ja vähentää paikallista muodonmuutosta.

Magneettinen päätetehostin voi olla parempi, kun paneeli on valmistettu yhteensopivasta ferromagneettisesta materiaalista ja pinnan geometria tekee tyhjiötiivistä vaikeaksi. Magneettinen tartunta voi myös vähentää riippuvuutta imukupin tiivisteen laadusta.

Valinta riippuu siis muustakin kuin siitä, että osa on metallia. Insinöörien on otettava huomioon:

onko materiaali ferromagneettista;

käytettävissä oleva tyhjiö- tai magneettikontaktialue;

reikiä, käyriä, pinnoitteita tai pinnan kontaminaatioita;

paneelin jäykkyys;

yhdistetty työkalut ja osa hyötykuorma;

kiihtyvyys siirron aikana.

Keskeinen varoitus on oletus, että suuri ja kevyt paneeli luo vähän{0}}kuormituksen. Leveät työkalukehykset ja nopea{2}}robotin liike voivat tuottaa merkittävää ranteen momenttia ja hitausmomenttia, vaikka itse paneeli on suhteellisen kevyt.

Elektroniikka: Tarkkuusruuvinvääntäminen

Elektroniikkakokoonpanossa harkitse robottia, joka asentaa ruuveja koteloon tai laitekokoonpanoon.

Tässä lopputekijä ei ensisijaisesti käsittele tuotetta. Se suorittaa kiinnitysprosessin. Sopiva EOAT on siksi automatisoitu ruuvaustyökalu perinteisen tarttujan sijaan.

Tärkeimmät vaatimukset ovat tyypillisesti tarkka työkalun asemointi, toistettava ruuvin kiinnitys, hallittu kiinnitysmomentti ja luotettava ruuvinsyöttö. Robotin on lähestyttävä kutakin kiinnityspistettä oikeaan suuntaan, kun ruuvinväännin ohjaa varsinaista kiinnitystoimintoa.

Tämä sovellus saattaa myös vaatia huomiota:

pienet ominaisuuskoot;

rajoitettu välys ruuvipaikkojen ympärillä;

vääntömomentin ja syvyyden säätö;

ruuvi{0}}läsnätunnistin;

reaktiovoimat;

kaapelin ja syöttölaitteen reititys.

Tuotteesta ja tuotantoympäristöstä riippuen sähköstaattisen -purkauksen hallinta, puhdastilojen yhteensopivuus tai kontaminaatiovaatimukset voivat myös vaikuttaa työkalujen suunnitteluun.

Tärkein varoitus on käsitellä paikannustarkkuutta{0}}vain robottimääritelmänä. Vaikka robotti saavuttaisi ohjelmoidun pisteen toistuvasti, työkalun välys, huono ruuvin kohdistus tai epäjohdonmukainen osien sijainti voi silti aiheuttaa poikki-kierteityksen tai epäonnistuneen kiinnityksen.

Ruoka: arkojen leipomotuotteiden käsittely

Harkitse robottia, joka siirtää pehmeitä leipomotuotteita kuljettimelta alustalle tai pakkaukseen.

Työkappaleen koko ja muoto voivat vaihdella hieman kappaleesta toiseen, ja liiallinen paikallinen tartuntavoima voi muuttaa tuotetta tai jättää näkyviä jälkiä. Samanaikaisesti kaikki elintarvikkeen kanssa kosketuksiin joutuvat työkalut saattavat joutua tukemaan toistuvaa puhdistusta ja hygieenistä toimintaa.

Pehmeä tai mukautuva tarttuja voi olla sopiva, koska se mukautuu tuotteen vaihteluun ja levittää kosketuspainetta suuremmalle alueelle. Tämä voi vähentää puristumis- tai jäljentumisriskiä jäykkiin sormiin verrattuna.

Joissakin pakatuissa{0}}ruokasovelluksissa tyhjiötartunta voi olla parempi vaihtoehto. Suljettu pakkaus, jossa on leveä, sileä pinta, käyttäytyy hyvin eri tavalla kuin pakkaamaton pehmeä tuote.

Valinta riippuu siis seuraavista tekijöistä:

tuotteen muodonmuutoskyky;

hyväksyttävä kosketuspaine;

muodon vaihtelu;

altistettu vs. pakattu tuote;

elintarvike{0}}kontaktivaatimukset;

pesu- ja puhdistusmenettelyt.

Tärkein varoitus on optimoida vain hellävaraista pitoa varten. Ruoankäsittelytarraimen on myös oltava käytännöllinen puhdistaa, tarkastaa ja huoltaa. Erittäin vaatimustenmukainen muotoilu, joka vangitsee tuotejäämät tai on vaikea pestä, voi aiheuttaa suuremman tuotanto-ongelman kuin se, jonka se ratkaisee.

Logistiikka: Sekalaatikon ja pakettien käsittely

Logistiikkasolussa on erilainen haaste: tuotevariaatio.

Harkitse robottia, joka purkaa, lajittelee tai lavaa erikokoisia laatikoita ja paketteja. Järjestelmä voi nähdä laajan valikoiman SKU:ita, pakkausmateriaaleja, pintaolosuhteita ja painoja yhden työvuoron aikana.

Tavallisissa laatikoissa, joissa on riittävän sileät pinnat, tyhjiötarttuja voi tarjota nopean poiminta ja irrotuksen suhteellisen yksinkertaisella kosketuksella. Usean -vyöhykkeen tyhjiörakenne voi joskus sovittaa eri kokoisia laatikoita ilman, että jokaiselle SKU:lle tarvitaan erillistä työkalua.

Laajempaan yhdistelmään jäykkiä ja epäsäännöllisiä paketteja, mukautuva tai joustavampi tartuntakonsepti voi olla parempi.

Tärkeitä vaatimuksia eivät ole vain tartuntavoima, vaan myös:

pakkauksen mittojen vaihtelu;

pahvi huokoisuus;

vaurioituneet tai epätasaiset pinnat;

suorituskyky;

onnistuneiden valintojen havaitseminen;

kyky toipua epäonnistuneista valinnoista;

tulevat muutokset SKU-yhdistelmässä.

Yleinen virhe on suunnitella työkalu vain suurimman tai yleisimmän laatikon ympärille. Tämä voi heikentää käsittelyä, kun pienempiä, huokoisia, vaurioituneita tai epäsäännöllisiä pakkauksia tulee järjestelmään.

SKU-logistiikan sekaautomaatiossa paras robottitarttuja on usein se, joka tasapainottaa luotettavan käsittelyn riittävän joustavuuden kanssa manuaalisten vaihtojen ja uudelleentyökalujen vähentämiseksi.

Tärkein varoitus on sisällyttää epäonnistunut{0}}poimintakäsittely järjestelmän suunnitteluun. Tarrain, joka onnistuu 98 prosentissa ihanteellisista laatikoista, voi silti aiheuttaa kelpaamattomia häiriöitä, jos ohjausjärjestelmä ei pysty havaitsemaan jäljellä olevia vikoja ja toipumaan niistä tehokkaasti.

 

Näissä sovelluksissa oikean työkalun määrää vähemmän alan nimike kuin tietty osa, prosessi, robotti ja tuotantokohde.

Oikea päätetehostin ei ole vain vahvin, nopein tai edistynein vaihtoehto. Se on se, joka vastaatyökappale, robotin rajoitukset, tuotantokohde, toimintaympäristö ja elinkaaritaloussovelluksesta.

 

Ennen kuin valitset toimittajan tai viimeistelet työkalusuunnittelun, dokumentoi tärkeimmät sovellusvaatimukset:

 osan paino, mitat, geometria ja materiaali

 robotin hyötykuorma, painopiste--painopiste, momentti ja hitausrajat

 vaadittu sykliaika ja paikannussuorituskyky

 ympäristö- tai hygieniavaatimuksia

 odotettu tuote- ja SKU-muutos

 huolto- ja vaihtoodotukset.

 

Kun nämä syötteet on määritelty, EOAT-vaihtoehtoja voidaan verrata suunnittelun sopivuuden perusteella pelkän luettelon spesifikaatioiden tai ostohinnan sijaan.

 

Etkö löydä tarvitsemaasi?

Kerro tuotetietosi, tuotantosyklin kesto, tehdasasettelu ja prosessivaatimukset. Vastaamme täydellisellä ratkaisulla 24 tunnin kuluessa.