Przewodnik po wyborze efektora końcowego robota: Jak wybrać odpowiedni EOAT

A Efektor końcowy robotato urządzenie zamontowane na końcu ramienia robota, które bezpośrednio współdziała z przedmiotem obrabianym, narzędziem lub procesem. Zwykle mocuje się go do nadgarstka robota, gdzie wykonuje fizyczne zadanie, które robot ma zautomatyzować. Przydatny sposób zrozumienia zależności jest prosty:robot zapewnia ruch; efektor końcowy wykonuje zadanie.

Ramię robota ustawia i przesuwa oprzyrządowanie w przestrzeni, podczas gdy efektor końcowy wykonuje właściwą operację. W zależności od zastosowania operacja ta może obejmować:

 chwytanie lub trzymanie jakiejś części

 przesuwanie lub przenoszenie obiektu

 spawalniczy

 dozowania kleju, uszczelniacza lub innego materiału

 wkręcania lub mocowania

 sprawdzanie części lub powierzchni

 

Dlatego efektora końcowego nie należy rozumieć wyłącznie jako urządzenia do podnoszenia przedmiotów. Chwytanie to jedna z powszechnych funkcji, ale efektory końcowe robota mogą wspierać zarówno operacje-przenoszenia materiałów, jak i procesy produkcyjne.

Na wysokim poziomie efektory końcowe można zatem postrzegać w dwóch szerokich grupach:narzędzia do obsługi, które manipulują częściami lub produktami oraznarzędzia procesowe, które wykonują operacje takie jak spawanie, dozowanie, mocowanie lub kontrola.

Porównując npEfektor końcowy vs chwytakGłówną różnicą jest zakres. Chwytak to jeden z typów efektorów końcowych, natomiast termin efektor końcowy obejmuje znacznie szerszy zakres narzędzi robotycznych.

Chwytaki są przeznaczone przede wszystkim do chwytania, trzymania, ustawiania lub przenoszenia obiektów. Na przykład robot może użyć chwytaka do pobrania komponentu z przenośnika, przytrzymania go podczas montażu lub przeniesienia między maszynami.

Inne efektory końcowe wykonują zadania, które w ogóle nie wymagają chwytania. Palnik spawalniczy może pełnić funkcję efektora końcowego robota. Podobnie może być z głowicą dozującą, narzędziem tnącym, śrubokrętem, czujnikiem inspekcyjnym lub innym-urządzeniem przeznaczonym do konkretnego zadania.

Zależność można jasno podsumować:

Wszystkie chwytaki są efektorami końcowymi, ale nie wszystkie efektory końcowe są chwytakami.To rozróżnienie jest przydatne także przy ocenie dostawców. W zależności od producenta lub kategorii produktu, podobny sprzęt można opisać jako:chwytak, efektor końcowy, EOAT, Luboprzyrządowanie robotyczne. Terminologia nie zawsze jest stosowana spójnie na stronach produktów, dlatego kupujący powinni skupić się na funkcji i konfiguracji sprzętu, a nie na samej etykiecie. Chwytaki to jedna z kategorii efektorów końcowych.EOATto kolejny termin, z którym często spotykają się czytelnicy badający narzędzia robotyczne.

EOAT oznacza koniec-oprzyrządowania-ramiennego.W robotyce przemysłowej termin ten jest często używany w podobny sposób, jak efektor końcowy robota, szczególnie w odniesieniu do sprzętu zainstalowanego na nadgarstku robota w celu wykonania zadania produkcyjnego.

W praktyce pojęcia te w dużym stopniu pokrywają się, dlatego nie należy ich traktować jako całkowicie odrębnych pojęć. Jednakże,EOATmoże czasami opisywać szerszy zespół narzędzi, a nie jedno pojedyncze urządzenie.

Na przykład kompletny zespół robota EOAT może obejmować:

 chwytak lub narzędzie procesowe

 wsporniki montażowe

 czujniki

 zmieniacze narzędzi

 urządzenia spełniające wymogi

 przyłącza pneumatyczne, elektryczne lub inne

W tym kontekście sam chwytak może być głównym efektorem końcowym, podczas gdy kompletny pakiet EOAT zawiera elementy pomocnicze wymagane do jego montażu, sterowania i obsługi. Zrozumienie tej terminologii ułatwia porównywanie oprzyrządowania robotycznego różnych dostawców i zastosowań bez konieczności mylenia konkretnego urządzenia chwytającego z szerszą kategorią wyposażenia-końca-ramienia.

Chociaż chwytaki są najbardziej znanymi efektorami końcowymi, stanowią tylko jedną kategorię. Gdy terminologia jest już jasna, kolejnym pytaniem jest, jakie typy efektorów końcowych są dostępne.

Głównyrodzaje efektorów końcowych robotówmożna podzielić na dwie szerokie grupy:chwytanie i obsługa efektorów końcowych, które przytrzymują lub przesuwają przedmioty obrabiane, orazEfektory końcowe procesu, które bezpośrednio wykonują działalność produkcyjną.

Właściwa kategoria w mniejszym stopniu zależy od nazwy narzędzia, a bardziej od jego interakcji z przedmiotem obrabianym lub procesem. Przydatne porównanie uwzględnia zatem sposób działania każdego efektora końcowego, jakiego rodzaju części pasuje, gdzie działa dobrze i jakie ograniczenia należy wziąć pod uwagę.

Narzędzia spawalnicze

Palnik spawalniczy może pełnić funkcję efektora końcowego robota, jeśli zostanie zamontowany na nadgarstku robota i przesuwany wzdłuż zaprogramowanej ścieżki spawania. Spawanie zrobotyzowane jest szeroko stosowane tam, gdzie ważna jest powtarzalna pozycja palnika, prędkość przesuwu i orientacja, szczególnie w produkcji samochodów i ogólnej obróbce metali.

Narzędzia do wkręcania

Zautomatyzowana jednostka wkręcająca to kolejne popularne zrobotyzowane narzędzie procesowe. Robot ustawia śrubokręt w punkcie mocowania, natomiast efektor końcowy wykonuje operację włożenia i dokręcenia śruby. Systemy te doskonale nadają się do powtarzalnych montaży, gdzie należy kontrolować położenie i moment mocowania. Zastosowania mogą obejmować elektronikę, produkcję urządzeń, podzespoły samochodowe i ogólny montaż produktów.

Narzędzia dozujące

Końcowy efektor dozujący nakłada kontrolowaną ilość materiału, takiego jak klej, uszczelniacz, smar, smar lub inny płyn procesowy. Robot kontroluje ścieżkę dozowania, podczas gdy oprzyrządowanie reguluje dostarczanie materiału. Dzięki temu dozowanie zrobotyzowane jest przydatne w zastosowaniach wymagających powtarzalnego umieszczania granulatu, stałej objętości lub kontrolowanego pokrycia złożonych ścieżek.

W przypadku spawania, wkręcania i dozowania zasada jest taka sama:oprzyrządowanie procesowe dobierane jest w oparciu o wymagania operacji, a nie siłę chwytu.Masa narzędzia, prowadzenie kabli i węży, kontrola procesu, dokładność, media i dostęp konserwacyjny mogą stać się głównymi czynnikami projektowymi.

Różne efektory końcowe rozwiązują różne zadania. Jednak sam-typ efektora końcowego nie wystarczy, aby dokonać wyboru; ostateczny wybór zależy od konkretnego przedmiotu obrabianego i wymagań produkcyjnych.

Kiedy rozważaszjak wybrać efektor końcowy robota, często błędne pytanie początkowe brzmi: Który chwytak jest najlepszy?

Nie ma uniwersalnego najlepszego chwytaka ani EOAT. Lepszym podejściem jest rozpoczęcie od aplikacji i zawężenie opcji w ustalonej kolejności:

 zrozumieć obrabiany przedmiot

 potwierdzić, że robot może przenosić kompletny system narzędzi

 określić wymaganą wydajność produkcyjną

 sprawdź środowisko operacyjne.

Ta kolejność ma znaczenie. Chwytak może wyglądać na odpowiedni w oparciu o specyfikacje katalogowe, ale nadal nie może działać, ponieważ na powierzchni części wycieka podciśnienie, środek ciężkości narzędzia przekracza granice nadgarstka robota lub nie można osiągnąć wymaganego czasu cyklu, jeśli uwzględni się opóźnienia chwytania i zwalniania.

PraktycznyWybór EOATdlatego proces zaczyna się od części i prowadzi do robota i systemu produkcyjnego.

Obrabiany przedmiot jest zwykle pierwszym filtrem przy wyborze efektora końcowego. Jego waga, wymiary, kształt, materiał, stan powierzchni i zmienność określają, które zasady chwytania są realistyczne, zanim w ogóle zostaną uwzględnione specyfikacje robota.

Waga

Masa części określa minimalną siłę trzymania, jaką musi wytworzyć efektor końcowy, ale ciężar statyczny wydrukowany na rysunku to tylko punkt wyjścia.

Narzędzie musi trzymać część, gdy robot przyspiesza, zwalnia, zmienia kierunek i ewentualnie obraca ładunek. Te siły dynamiczne mogą być wyższe niż siła wymagana do utrzymania tej samej części w miejscu.

Obliczenia muszą także odzwierciedlać faktyczny przebieg procesu. Jeśli robot pobiera cztery produkty na raz, odpowiednim obciążeniem przedmiotu obrabianego jest łączne obciążenie wszystkich czterech produktów, a nie waga jednej jednostki.

Odpowiedni projekt uwzględnia zatem:

statyczny ciężar części;

przyspieszanie i zwalnianie;

orientacja w ruchu;

wymagany współczynnik bezpieczeństwa;

liczba części obsługiwanych w ramach jednego pobrania.

W miarę wzrostu masy przedmiotu obrabianego i obciążenia dynamicznego aplikacja może wymagać większej mechanicznej siły chwytania, większej powierzchni przyssawki, większej zdolności trzymania magnetycznego lub całkowicie innej strategii obsługi.

Rozmiar

Wymiary przedmiotu obrabianego mają znacznie większy wpływ niż to, czy chwytak może fizycznie sięgnąć wokół części.

Większy element może wymagać szerszego zakresu chwytania, dłuższych palców, większej liczby przyssawek lub większej ramy narzędziowej. Każda z tych zmian zwiększa rozmiar i często masę EOAT.

Może to powodować powstawanie ograniczeń wtórnych. Szeroka rama podciśnieniowa może kolidować z pobliskimi urządzeniami. Długie palce mogą zwiększać obciążenia zginające. Duży chwytak może zmniejszyć użyteczny zasięg robota, ponieważ oprzyrządowanie koliduje z drzwiami maszyny, osłonami lub otaczającym sprzętem, zanim nadgarstek robota osiągnie zaprogramowaną pozycję.

Rozmiar wpływa zatem na:

rozpiętość chwytania;

długość palca;

odstęp przyssawek-;

ślad oprzyrządowania;

zasięg robota;

ryzyko zakłóceń i kolizji.

Chwytak, który jest w stanie utrzymać część z technicznego punktu widzenia, niekoniecznie jest odpowiedni, jeśli jego geometria uniemożliwia robotowi dostęp do wymaganego miejsca pobrania lub umieszczenia.

Kształt

Kształt często określa, która zasada chwytu jest praktyczna.

Szeroka, stosunkowo płaska powierzchnia może zapewnić wystarczającą powierzchnię styku do chwytania podciśnieniowego. Sztywny komponent z określonymi krawędziami lub powtarzalnymi cechami zewnętrznymi może pasować do palców mechanicznych. Części cylindryczne mogą być łatwiejsze do centrowania dzięki szczękom zaprojektowanym wokół ich średnicy. W przypadku produktów o nieregularnym i delikatnym kształcie korzystny może być chwyt zgodny lub miękki.

Zależność nie jest absolutna, ale kształt może szybko zawęzić poszukiwania:

płaskie lub szerokie powierzchnie: praktyczne może być chwytanie próżniowe;

określone krawędzie lub cechy chwytania: chwytanie mechaniczne może zapewnić lepszą kontrolę;

cylindryczne sztywne części: szczęki mechaniczne często zapewniają powtarzalne centrowanie;

produkty nieregularne lub odkształcalne: miękki lub adaptacyjny chwyt może zmniejszyć miejscowy nacisk;

płaskie części ferromagnetyczne: opcjonalnym rozwiązaniem może być chwytanie magnetyczne.

Elementy asymetryczne zasługują na dodatkową uwagę, ponieważ ich środek masy może nie pokrywać się z punktem chwytu. Chwytak może bezpiecznie trzymać część, a mimo to powodować niestabilne lub niekorzystne obciążenie nadgarstka robota.

Stan materiału i powierzchni

Materiał wpływa na to, jak efektor końcowy może generować i utrzymywać siłę trzymania.

Stal może umożliwiać chwytanie magnetyczne, ale tylko wtedy, gdy materiał jest wystarczająco ferromagnetyczny, a warunki styku zapewniają wymaganą siłę trzymania. Plastiku nie można traktować w ten sam sposób, ale jego powierzchnia może dobrze współpracować z chwytaniem mechanicznym lub próżniowym, w zależności od sztywności i wykończenia.

Szkło często zapewnia dobrą powierzchnię uszczelniającą do zasysania, ale metoda chwytania musi unikać zarysowań, skupionych naprężeń lub pęknięć. Karton może wydawać się odpowiedni do stosowania w próżni, ponieważ ma szeroką płaską powierzchnię, jednak z porowatej tektury może wyciekać wystarczająca ilość powietrza, przez co jakość uszczelnienia i przepływ podciśnienia będą ważniejsze niż masa części.

Jedzenie wprowadza inny zestaw rozważań. Tarcie, odkształcalność, wrażliwość powierzchni, higiena i wymagania dotyczące czyszczenia mogą mieć wpływ na to, czy odpowiednie będą sztywne palce, elementy podciśnieniowe czy miękkie struktury chwytające.

Typowe efekty-materiałowe obejmują:

stal:kompatybilność magnetyczna, stan powierzchni i ryzyko znakowania;

plastikowy:tarcie, sztywność, odkształcenie i kosmetyczna ochrona powierzchni;

szkło:potencjał uszczelniający, kruchość i uszkodzenie powierzchni;

karton:porowatość, nieszczelność i sztywność konstrukcyjna;

żywność:ryzyko higieny, deformacji, siniaków i skażenia;

materiały porowate:wyciek próżni i trudności z uszczelnieniem.

Przydatnym przykładem jest duży karton. Może być stosunkowo lekki, więc sama waga sugeruje łatwy wybór. Jeśli jednak płyta jest porowata lub powierzchnia jest nierówna, dominującym problemem projektowym może stać się wyciek próżni.

Wybór ładunku robota i efektora końcowego nie może być traktowany jako oddzielne decyzje.

Robot nie przenosi samego produktu. Przenosi całe obciążenie przymocowane do nadgarstka, które może obejmować:

chwytak lub narzędzie procesowe;

płyty montażowe i adaptery;

czujniki;

zmieniacze narzędzi;

zawory lub sprzęt pomocniczy;

kable lub węże, których masa wpływa na ruchomy zespół;

sam przedmiot obrabiany.

Częstym błędem przy wyborze jest porównywanie jedynie masy przedmiotu obrabianego z nominalnym udźwigiem robota.

Gdy zastosowanie będzie już wykonalne pod względem mechanicznym, kolejnym pytaniem będzie, czy efektor końcowy będzie w stanie spełnić wymaganą wydajność produkcyjną.

Szybkość, precyzja i czas cyklu są ze sobą powiązane, ale nie należy ich traktować jako specyfikacji wymiennych.

Prędkość

Prędkość efektora końcowego-jest większa niż czas otwierania lub zamykania pokazany w arkuszu danych chwytaka.

Kompletny wybór może obejmować:

zbliżanie się do przedmiotu obrabianego;

otwarcie lub ustawienie narzędzia;

ustalenie chwytu;

potwierdzenie, że część jest bezpieczna;

przyspieszanie;

przemieszczanie się do celu;

zwolnienie części;

potwierdzający wydanie.

Różne technologie chwytania wprowadzają różne opóźnienia. System próżniowy może potrzebować czasu, aby wytworzyć wystarczającą próżnię. Chwytak mechaniczny musi się otwierać i zamykać. Strategia wykrywania może wymagać potwierdzenia, zanim ruch będzie mógł być kontynuowany.

Masa narzędzia wpływa również pośrednio na prędkość. Cięższy EOAT może ograniczyć agresywność przyspieszania robota, więc zainstalowanie szybszego siłownika niekoniecznie przyspieszy całą celę.

Precyzja

Wymaganą precyzję należy określić odpowiednio do zadania.

Istnieje kilka różnych koncepcji, które często są grupowane pod słowem dokładność:

powtarzalność chwytania;

powtarzalność położenia części wewnątrz chwytaka;

pozycjonowanie robota;

Dokładność procesu końcowego.

Aplikacja do kompletacji pojemników-może tolerować pewne różnice w umiejscowieniu części w chwytaku, jeśli następna operacja może to skompensować. Precyzyjny montaż może wymagać mechanicznego umiejscowienia przedmiotu obrabianego w EOAT ze znacznie większą powtarzalnością.

Podobnie elastyczny chwytak może dobrze dostosowywać się do zmian kształtu produktu, ale zapewniać mniej sztywne umiejscowienie części niż niestandardowe mocowanie mechaniczne.

Prawidłowa metoda chwytania zależy zatem od tego, co musi być powtarzalne: po prostu trzymania produktu, prezentacji go na następnej stacji lub wykonania-procesu o wysokiej dokładności.

Czas cyklu

Czas cyklu należy oceniać na poziomie systemu.

Typowy cykl obsługi może obejmować:

podejście → chwyt → potwierdzenie chwytu → ruch robota → zwolnienie → potwierdzenie zwolnienia → powrót

Optymalizacja tylko jednej części tej sekwencji może spowodować niewielką poprawę całkowitej przepustowości.

Chwytak o krótszym czasie zamykania może nie oferować żadnych znaczących korzyści w zakresie-cyklu, jeśli robot nadal musi czekać na sygnał potwierdzający podciśnienie w innym miejscu procesu. I odwrotnie, bardziej elastyczny chwytak może mieć nieco wolniejszy czas indywidualnego uruchomienia, ale pozwala na ograniczenie zmian narzędzi pomiędzy wariantami produktu, poprawiając ogólną wydajność produkcji.

Prowadzi to do ważnej zasady selekcji:

Szybszy chwytak nie tworzy automatycznie szybszego systemu robotycznego.

Odpowiednim miernikiem jest pełny cykl produkcyjny.

Na przykład w przypadku opakowań o dużej-nakładowości zmniejszenie opóźnień odbioru i wydania o ułamek każdego cyklu może mieć znaczną wartość, ponieważ zadanie powtarza się tysiące razy. Ekstremalna precyzja pozycjonowania może być mniej istotna.

W montażu precyzyjnym priorytety mogą się odwrócić. Nieco dłuższy cykl chwytania może być akceptowalny, jeśli oprzyrządowanie umieści każdy komponent w powtarzalnej orientacji i zapobiegnie błędom współosiowości w dalszej części procesu.

Nawet jeśli cele wydajności zostaną osiągnięte, narzędzie musi nadal przetrwać i być zgodne z rzeczywistym środowiskiem operacyjnym.

Efektor końcowy, który dobrze radzi sobie w testach laboratoryjnych, może w dalszym ciągu stać się zawodny w rzeczywistych warunkach produkcyjnych. Temperatura, kurz, zmywanie, kontrola zanieczyszczeń i wymagania dotyczące pomieszczeń czystych mogą zmienić zarówno technologię chwytania, jak i materiały użyte w EOAT.

Temperatura

Wysokie i niskie temperatury mogą zmienić zachowanie wielu komponentów EOAT.

Temperatura może wpływać na:

uszczelki elastomerowe;

przyssawki;

tworzywa sztuczne;

smary;

kleje;

czujniki;

elementy elektroniczne.

Materiał przyssawki, który dobrze sprawdza się w temperaturze pokojowej, może stwardnieć, zmiękczyć lub utracić właściwości uszczelniające poza zamierzonym zakresem temperatur. Podobnie smary i uszczelki w urządzeniach mechanicznych mogą wymagać różnych specyfikacji dla środowisk gorących i zimnych.

Dlatego też należy sprawdzić limity temperatur dla całego zespołu oprzyrządowania, a nie tylko dla robota.

Kurz i zanieczyszczenia

Kurz, wióry, proszki i inne zanieczyszczenia mogą powodować kilka różnych trybów awarii.

Mogą zakłócać:

czujniki optyczne lub zbliżeniowe;

mechaniczne powierzchnie ślizgowe;

filtry próżniowe;

uszczelki ssące;

zawory i elementy pneumatyki.

W środowiskach obróbki wióry metalowe mogą uniemożliwiać prawidłowy kontakt chwytaka lub przedostawać się do ruchomych mechanizmów. W przypadku zakurzonych opakowań lub zastosowań związanych z-proszkiem filtry próżniowe mogą wymagać częstszych kontroli i konserwacji.

Dlatego projekt EOAT powinien uwzględniać nie tylko to, czy może on działać w środowisku, ale także to, jak zanieczyszczenie wpływa na okresy międzyobsługowe i-długoterminową niezawodność.

WieleBłędy w wyborze EOATnie wynikają z wyboru niewłaściwej kategorii technologii. Wynikają one ze zbyt wąskiej oceny narzędzia,-uwzględniając cenę zakupu, nominalny ładunek lub bieżącą geometrię części, bez uwzględnienia wpływu efektora końcowego na cały system robotyczny w czasie.

Najbardziej użytecznym sposobem oceny tych błędów jest zadanie trzech pytań: Co zostało przeoczone? Jakie konsekwencje to powoduje? Co zamiast tego należy sprawdzić?

Częstym błędem jest porównywanie nominalnego udźwigu robota jedynie z masą obrabianego przedmiotu.

Robot musi przenosić cały ruchomy ładunek, w tym efektor końcowy, adaptery, czujniki, zmieniacze narzędzi, sprzęt pomocniczy i samą część. Narzędzie może zatem wydawać się akceptowalne na podstawie masy części, a jednocześnie nadmiernie obciążać nadgarstek.

Konsekwencje mogą obejmować:

zmniejszone dopuszczalne przyspieszenie;

wolniejszy ruch robota;

alarmy monitorujące przeciążenie lub obciążenie-;

nadmierny moment lub bezwładność nadgarstka;

obniżona marża operacyjna;

zwiększone naprężenia mechaniczne i ryzyko niezawodności.

Problem jest szczególnie łatwy do przeoczenia w przypadku długich lub szerokich zespołów EOAT. Na przykład duża rama podciśnieniowa może nie być szczególnie ciężka, ale jej przedłużony środek ciężkości może powodować znaczny moment obrotowy nadgarstka.

Efektor końcowy o niższym-koszcie niekoniecznie tworzy system automatyzacji o niższym-koszcie.

Cena zakupu to tylko jeden z elementów decyzji ekonomicznej. Tańszy chwytak może z czasem kosztować więcej, jeśli wymaga dłuższych cykli chwytania, częściej gubi części, szybko się zużywa lub musi być wymieniany ręcznie przy każdej zmianie formatu produktu.

Możliwe konsekwencje obejmują:

wolniejsze cykle produkcyjne;

więcej odrzuconych lub upuszczonych części;

częste interwencje konserwacyjne;

większe zużycie materiałów eksploatacyjnych;

dłuższe przesiadki;

dodatkowe zaangażowanie operatora;

nieplanowane przestoje produkcyjne.

Na przykład oszczędność pieniędzy na mniej elastycznym chwytaku może wyglądać atrakcyjnie podczas pierwszego zakupu. Jeśli jednak linia zmienia się codziennie pomiędzy kilkoma rozmiarami produktów, wielokrotne ręczne przezbrajanie może szybko stać się droższe niż różnica w pierwotnym oprzyrządowaniu.

Efektory końcowe to działające urządzenia, a nie statyczne załączniki. Komponenty mające kontakt z produktem lub poruszające się podczas każdego cyklu ulegną w końcu zużyciu, zanieczyszczeniu lub będą wymagały regulacji.

Wymagania konserwacyjne różnią się w zależności od technologii. Typowe elementy usług mogą obejmować:

wymiana przyssawki;

filtry próżniowe;

uszczelki i pierścienie typu O-;

mechaniczne palce i podkładki kontaktowe;

łożyska lub elementy ślizgowe;

czujniki;

rurki pneumatyczne;

kable i złącza.

Błędem nie jest po prostu zapominanie, że te elementy się zużywają. Projektuje ogniwa tak, aby były trudne do sprawdzenia lub wymiany.

Na przykład przyssawka może być niedroga, ale jej wymiana może powodować zakłócenia, jeśli personel konserwacyjny musi zdjąć osłony, odłączyć kilka mediów lub zdemontować całą ramę narzędziową, aby się do niej dostać.

Najbardziej przydatnym sposobem zrozumienia wyboru-efektora końcowego robota jest sprawdzenie, jak rzeczywiste warunki produkcyjne wpływają na decyzję. Ta sama branża może stosować kilka różnych typów EOAT, ponieważ właściwy wybór zależy od konkretnego zadania, przedmiotu obrabianego, robota i celu produkcyjnego.

Motoryzacja: Transfer blachy

Rozważmy linię do tłoczenia, na której robot przenosi uformowane panele stalowe pomiędzy operacjami.

Obrabiany przedmiot to zazwyczaj stosunkowo duży-komponent z blachy o ograniczonej sztywności, dużej powierzchni i geometrii, która może się zmieniać w zależności od modelu pojazdu. Aplikacja wymaga również szybkich cykli, ponieważ prędkość transferu bezpośrednio wpływa na przepustowość-linii prasowej.

Dwie popularne opcje to chwytanie próżniowe i magnetyczne.

System próżniowy może być odpowiedni, jeśli panel ma dostępne powierzchnie, które umożliwiają niezawodne uszczelnienie przyssawek. Wiele przyssawek może rozłożyć siłę trzymania na część i zmniejszyć lokalne odkształcenie.

Magnetyczny efektor końcowy może być preferowany, gdy panel jest wykonany z kompatybilnego materiału ferromagnetycznego, a geometria powierzchni utrudnia uszczelnianie próżniowe. Chwytanie magnetyczne może również zmniejszyć zależność od-jakości uszczelnienia przyssawki.

Wybór zależy zatem nie tylko od faktu, że dana część jest metalowa. Inżynierowie muszą wziąć pod uwagę:

czy materiał jest ferromagnetyczny;

dostępna powierzchnia kontaktu próżniowego lub magnetycznego;

dziury, krzywizny, powłoki lub zanieczyszczenie powierzchni;

sztywność panelu;

połączone oprzyrządowanie i częściowy ładunek;

przyspieszenie podczas transferu.

Najważniejszą ostrożnością jest założenie, że duży i lekki panel tworzy aplikację-o niskim obciążeniu. Szerokie ramy narzędziowe i-szybki ruch robota mogą powodować znaczny moment obrotowy i bezwładność nadgarstka, nawet jeśli sam panel jest stosunkowo lekki.

Elektronika: Precyzyjne wkręcanie

W przypadku montażu elektroniki rozważ robota instalującego śruby w obudowie lub zespole urządzenia.

W tym przypadku efektor końcowy nie zajmuje się przede wszystkim obsługą produktu. Wykonuje proces mocowania. Dlatego odpowiedni EOAT jest zautomatyzowanym narzędziem do wkręcania, a nie konwencjonalnym chwytakiem.

Główne wymagania to zazwyczaj dokładne pozycjonowanie narzędzia, powtarzalne wkręcanie, kontrolowany moment dokręcania i niezawodne podawanie ślimaka. Robot musi zbliżać się do każdego punktu mocowania we właściwej orientacji, podczas gdy efektor końcowy wkręcania kontroluje faktyczną operację mocowania.

Ta aplikacja może również wymagać uwagi:

małe rozmiary funkcji;

ograniczony prześwit wokół lokalizacji śrub;

kontrola momentu obrotowego i głębokości;

śruba-wykrywanie obecności;

siły reakcji;

prowadzenie kabli i podajników.

W zależności od produktu i środowiska produkcyjnego na konstrukcję oprzyrządowania może również wpływać kontrola wyładowań-elektrostatycznych, zgodność z pomieszczeniami czystymi lub wymagania dotyczące zanieczyszczeń.

Najważniejszą ostrożnością jest traktowanie dokładności pozycjonowania jako specyfikacji-tylko robota. Nawet jeśli robot wielokrotnie osiąga zaprogramowany punkt, luz w narzędziu, złe ustawienie śrub lub niespójne położenie części mogą w dalszym ciągu powodować krzyżowe-gwintowanie lub nieprawidłowe mocowanie.

Żywność: Obchodzenie się z delikatnymi produktami piekarniczymi

Rozważmy robota przenoszącego miękkie produkty piekarnicze z przenośnika na tacki lub opakowania.

Przedmiot obrabiany może nieznacznie różnić się rozmiarem i kształtem w zależności od elementu, a nadmierna zlokalizowana siła chwytania może zdeformować produkt lub pozostawić widoczne ślady. Jednocześnie wszelkie narzędzia mające kontakt z żywnością mogą wymagać częstego czyszczenia i higienicznej obsługi.

Odpowiedni może być miękki lub podatny chwytak, ponieważ dopasowuje się do odmiany produktu i rozkłada nacisk kontaktowy na większym obszarze. Może to zmniejszyć ryzyko zmiażdżenia lub pozostawienia śladów w porównaniu ze sztywnymi palcami.

W przypadku niektórych opakowań-żywności lepszym wyborem może być chwytanie próżniowe. Zamknięte opakowanie o szerokiej, gładkiej powierzchni zachowuje się zupełnie inaczej niż nieopakowany miękki produkt.

Wybór zależy zatem od takich czynników jak:

odkształcalność produktu;

dopuszczalny nacisk kontaktowy;

zmiana kształtu;

produkt eksponowany a produkt opakowany;

wymagania dotyczące-kontaktu z żywnością;

procedury mycia i czyszczenia.

Najważniejszą przestrogą jest optymalizacja wyłącznie pod kątem delikatnego chwytania. Chwytak do przeładunku żywności musi być również praktyczny pod względem czyszczenia, kontroli i konserwacji. Konstrukcja o wysokim stopniu zgodności, która zatrzymuje pozostałości produktu lub jest trudna do umycia, może stworzyć większy problem produkcyjny niż ten, który rozwiązuje.

Logistyka: Mieszana obsługa kartonów i paczek

Komórka logistyczna stawia przed sobą inne wyzwanie: różnorodność produktów.

Weź pod uwagę robota rozładowującego, sortującego lub paletyzującego kartony i paczki o różnych rozmiarach. System może zobaczyć szeroką gamę SKU, materiałów opakowaniowych, stanu powierzchni i wag podczas jednej zmiany.

W przypadku zwykłych kartonów o wystarczająco gładkich powierzchniach chwytak podciśnieniowy może zapewnić szybkie pobieranie i zwalnianie przy stosunkowo prostym kontakcie. Wielo-strefowa konstrukcja próżniowa może czasami pomieścić różne wymiary kartonu bez konieczności stosowania dedykowanego narzędzia dla każdego SKU.

W przypadku szerszej gamy sztywnych i nieregularnych paczek preferowana może być adaptacyjna lub bardziej elastyczna koncepcja chwytania.

Ważnymi wymaganiami są nie tylko siła chwytu, ale także:

różnice w wymiarach opakowania;

porowatość tektury;

uszkodzone lub nierówne powierzchnie;

przepustowość;

wykrywanie udanych wyborów;

zdolność do regeneracji po nieudanych wyborach;

przyszłe zmiany w zestawie SKU.

Częstym błędem jest projektowanie narzędzia tylko wokół największego lub najczęściej spotykanego kartonu. Może to powodować słabą wydajność obsługi, gdy do systemu dostaną się mniejsze, porowate, uszkodzone lub nieregularne opakowania.

W przypadku automatyzacji logistyki mieszanej-SKU najlepszym chwytakiem zrobotyzowanym jest często ten, który łączy w sobie niezawodną obsługę z wystarczającą elastycznością, aby ograniczyć ręczne zmiany i przezbrajanie.

Najważniejszą zasadą jest uwzględnienie w projekcie systemu obsługi-nieudanego pobrania. Chwytak, który sprawdza się w przypadku 98% idealnych kartonów, może nadal powodować niedopuszczalne zakłócenia, jeśli system sterowania nie będzie w stanie skutecznie wykryć pozostałych awarii i naprawić ich.

 

W tych zastosowaniach o właściwym narzędziu decyduje w mniejszym stopniu etykieta branżowa, a raczej konkretna część, proces, robot i cel produkcyjny.

Właściwy efektor końcowy nie jest po prostu najsilniejszą, najszybszą lub najbardziej zaawansowaną opcją. To ten, który pasuje doprzedmiot obrabiany, ograniczenia robota, cel produkcji, środowisko operacyjne i ekonomika cyklu życiaaplikacji.

 

Przed wyborem dostawcy lub sfinalizowaniem projektu oprzyrządowania należy udokumentować kluczowe wymagania aplikacji:

 masę części, wymiary, geometrię i materiał

 ładunek robota, środek--ciężaru, moment i ograniczenia bezwładności

 wymagany czas cyklu i wydajność pozycjonowania

 wymagania środowiskowe lub higieniczne

 oczekiwana odmiana produktu i SKU

 oczekiwania dotyczące konserwacji i wymiany.

 

Po zdefiniowaniu tych danych wejściowych opcje EOAT można porównać pod kątem dopasowania technicznego, a nie specyfikacji katalogowych lub samej ceny zakupu.

 

Nie możesz znaleźć tego, czego potrzebujesz?

Prosimy o udostępnienie szczegółów produktu, czasu cyklu produkcyjnego, układu fabryki i wymagań procesowych. W odpowiedzi prześlemy kompletne rozwiązanie w ciągu 24 godzin.