Hva er seksakseroboter?
For mange produksjonsprosesser fungerer kartesiske roboter godt. Imidlertid er det noen ganger med en robot med flere bevegelsesevner som fungerer bedre. Lær om seksaksede roboter, hvordan de beveger seg og populære applikasjoner.
Kartesiske roboter beveger seg på x-, y- og z-aksen. Den har tre grader av bevegelsesfrihet. Ulempen med kartesiske eller lineære roboter er at de ikke kan vippe eller snu, men bare kan bevege seg langs de tre lineære aksene. Når det er flere grader av frihet (også ofte referert til som bevegelsesaksen) kan mer allsidige og presise bevegelser utføres av robotene. Humanoide roboter som Honda ASIMO har mer enn 30 grader av frihet/akse.
Å ha et så stort antall akser er ikke nødvendig for de fleste industrielle operasjoner. En stor del kan gjøres med bare tre akser av kartesiske roboter. SCARA gir en dreiefunksjon i tillegg til treaksen til kartesiske roboter, for totalt fire frihetsgrader. Seksakse roboter har seks frihetsgrader.
Seksakset robotarm
Disse seks frihetsgradene tilrettelegges av servomotorene som finnes i hver seksjon. Bevegelseskontrollen blir hjulpet av PLS-ene eller IC-ene til robotene i forbindelse med kompatibel programvare. I motsetning til kartesiske roboter som kun fungerer basert på lineær bevegelse, må seksakse roboter utformes med ulike typer roterende bevegelser i tredimensjonalt rom. Dette gjør programmering av bevegelsen til disse robotene komplisert.
Hva gjør hver akse?
For å designe og manipulere de seks-akse robotene, er det viktig å kjenne rollene til hver akse (samt en valgfri syvende). Hver akse er referert til med et annet navn av forskjellige produsenter. Selv om aksene kan refereres til forskjellig, er bevegelsene de utfører konsekvente. La oss se på hver enkelt nå.
1. akse: Denne aksen er bunnen av roboten som kan roteres. Dette gjør at robotarmen kan ha en sveipende bevegelse fra venstre til høyre eller høyre til venstre opp til hele 180 grader fra det sentrale stedet. Denne aksen blir referert til som J1 for FANUC R-2000iB.
2. akse: Denne aksen gjør det mulig å rotere nedre robotarmer for å forlenge resten av armen over den fremover eller bakover. Denne aksen blir referert til som J2 for FANUC R-2000iB.
3. akse: Den tredje aksen modererer den vertikale rekkevidden til den seksaksede roboten. Overarmen heves eller senkes med servomotoren plassert på denne aksen. Avhengig av modell kan overarmen bare bevege seg i området foran den, eller den kan nå helt bak robotkroppen. Denne aksen blir referert til som J3 for FANUC R-2000iB.
4. akse: Denne aksen fungerer i synkronisering med den femte aksen for å manipulere posisjonen til endeeffektoren. Denne aksen aktiverer en sirkulær bevegelse av overarmen og bevegelsen blir ofte referert til som håndleddsrull. Denne aksen blir referert til som J4 for FANUC R-2000iB.
5. akse: Den 5. aksen utfører vippefunksjonen for roboten. Pitch og yaw-bevegelse utføres av servomotorene som er koblet til denne aksen. Pitch-bevegelse beveger seg opp og ned festet på et hengsel, som å åpne og lukke lokket på en bærbar datamaskin. Girbevegelse beveger seg til venstre og høyre festet på et hengsel, som åpning og lukking av en dør. Pitch og yaw-bevegelse er broen mellom vertikale og horisontale bevegelser. Denne aksen blir referert til som J5 for FANUC R-2000iB.
6. akse: Vridende bevegelse utføres av denne handlingen. Denne aksen er den nærmeste endeeffektoren og er ansvarlig for dens direkte manipulasjon. Dette er i stand til å rotere mer enn 360 grader både med og mot klokken. Denne aksen blir referert til som J5 for FANUC R-2000iB.
Valgfri 7. akse: Denne aksen beveger den seksaksede roboten lineært der den er installert. Det er en valgfri akse som gir mer funksjonalitet til den allerede allsidige roboten.
Bruke en Teach Pendant
Som nevnt tidligere, er det ganske vanskelig å hardkode bevegelsen som skal utføres. En elegant løsning på dette er bruken av et teach-pendel for å "trene" roboten.
En teach-pendel er en fjernkontroll som kan styre de forskjellige aksene til den seksaksede roboten. En menneskelig operatør kan bruke lærependelen til å flytte og manipulere enden av armverktøyet (EOAT) for ønsket operasjon. Roboten er i stand til å gjenskape operasjonene operatøren utfører med teach-anhenget. Hvis roboten må brukes på nytt, kan den forrige operasjonen slettes og nye operasjoner kan læres.
Egenskaper og bruksområder
Med de seks frihetsgradene i bevegelse de seks-akse robotene har, kan de utføre et bredt spekter av komplekse bevegelser som kartesiske roboter ikke kan oppnå med bare lineær bevegelse. Seksakse roboter kan tett gjenskape bevegelsen og funksjonen til den menneskelige armen, noe som gjør den veldig allsidig. Med denne evnen kan den nå under og over objekter og arbeide på overflater som lineære roboter ikke kan.
De største manglene til seks-akse roboter med hensyn til lineære/portalroboter er presisjon, rekkevidde og nyttelastkapasitet. Mens lineære roboter kan ha toleranser i området mikrometer (μm), kan seks-akse roboter bare ha toleranser i området millimeter (mm).
Utvalget av portalroboter kan utvides med ekstra stillaser, men rekkevidden kan ikke utvides enkelt for seksaksede roboter. Det kan gjøres til en kort rekkevidde med tillegg av en ekstra bevegelsesakse for roboten. Dette er en kostbar modifikasjon av roboter som allerede er dyrere enn de fleste lineære roboter. Seksakse roboter har generelt en nyttelastbæreevne på 50 kg. Gantry-roboter kan ha mye større kapasitet på godt over 100 kg.
Allsidigheten og utvalget av komplekse operasjoner som kan utføres av seksakse roboter, hjelper den med å sikre en plass i mange moderne samlebånd. Noen av applikasjonene er:
Delplukking og delhåndteringsautomatisering
Sett inn lasteautomatisering
Stable- og sorteringsautomatisering
Automatisering av pakking og palletering
Monteringscelleautomatisering
Hjelpedriftsautomatisering
In-mold decorating (IMD) / In-mold labeling (IML) automatisering
Overstøping (trykk for å trykke på overføring) automatisering