0102030405
Seitsmeteljeline tööstusrobot vs kuueteljeline tööstusrobot, mis on tugevus?
2023-12-08
Viimastel aastatel on rahvusvahelised robothiiglased turule toonud seitsmeteljelised tööstusrobotid, et haarata uue tipptasemel turg, mis on käivitanud meie põhjaliku mõtlemise seitsmeteljelise tööstusroboti üle. Millised on selle ainulaadsed tehnilised eelised, uurimis- ja arendusraskused ning millised tööstuslikud seitsmeteljelised robotitooted on viimastel aastatel rahvusvaheliselt välja lastud? Mitu telge peaks tööstusrobotil olema?
Praeguseks on tööstusroboteid laialdaselt kasutatud kõikidel elualadel, kuid leidsime ka, et tööstusrobotid pole mitte ainult erineva kujuga, vaid neil on ka erinev arv telgi. Tööstusroboti niinimetatud telg on seletatav erialaterminiga vabadusaste. Kui robotil on kolm vabadusastet, saab ta vabalt liikuda mööda X-, y- ja Z-telge, kuid ei saa kallutada ega pöörata. Kui roboti telgede arv suureneb, on see roboti jaoks paindlikum. Mitu telge peaks tööstusrobotidel olema? Kolmeteljelist robotit nimetatakse ka Descartes'i koordinaadiks või Descartes'i robotiks. Selle kolm telge võimaldavad robotil liikuda mööda kolme telge. Seda tüüpi robotit kasutatakse üldiselt lihtsate käsitsemistööde puhul.
Neljateljeline robot saab pöörata mööda X-, y- ja Z-telge. Erinevalt kolmeteljelisest robotist on sellel sõltumatu neljas telg. Üldiselt võib SCARA robotit pidada neljateljeliseks robotiks. Viieteljeline on paljude tööstusrobotite konfiguratsioon. Need robotid saavad pöörleda läbi kolme ruumitsükli X, y ja Z. samal ajal, nad saavad ümber pöörata, tuginedes alusel olevale teljele ja teljele, millel on käe paindlik pöörlemine, mis suurendab nende paindlikkust. Kuueteljeline robot suudab läbida X-, y- ja Z-telge ning iga telg saab iseseisvalt pöörata. Suurim erinevus viieteljelisest robotist on see, et seal on lisatelg, mis saab vabalt pöörata. Kuueteljelise roboti esindaja on youao robot. Läbi robotil oleva sinise katte saab selgelt arvutada roboti telgede arvu. Seitsmeteljeline robot, tuntud ka kui üleliigne robot, võrreldes kuueteljelise robotiga, võimaldab lisatelg robotil vältida mõnda konkreetset sihtmärki, hõlbustada lõppefektori jõudmist kindlasse asendisse ja paindlikumalt kohaneda mõne erilise töökeskkonnaga. Telgede arvu suurenemisega suureneb ka roboti paindlikkus. Kuid praegustes tööstuslikes rakendustes kasutatakse kõige enam kolmeteljelisi, neljateljelisi ja kuueteljelisi tööstusroboteid. Põhjus on selles, et mõnes rakenduses ei nõuta suurt paindlikkust, kolme- ja neljateljelistel robotitel on suurem kuluefektiivsus ning kolme- ja neljateljelistel robotitel on ka suured eelised kiiruses. Tulevikus on suurt paindlikkust vajavas 3C-tööstuses seitsmeteljelisel tööstusrobotil koht, kus mängida. Suureneva täpsusega asendab see lähitulevikus täppiselektroonikatoodete, näiteks mobiiltelefonide käsitsi kokkupanemise. Mis on seitsmeteljelise tööstusroboti eelis kuueteljelise tööstusroboti ees? Millised on tehniliselt kuueteljeliste tööstusrobotite probleemid ja millised on seitsmeteljeliste tööstusrobotite tugevused? (1) Parandada kinemaatilisi omadusi Roboti kinemaatikas muudavad roboti liikumise väga piiratuks kolm probleemi. Esimene on ainsuse konfiguratsioon. Kui robot on ainsas konfiguratsioonis, ei saa selle lõppefektor liikuda teatud suunas ega rakendada pöördemomenti, nii et ainsuskonfiguratsioon mõjutab liikumise planeerimist suuresti. Kuueteljelise roboti kuues telg ja neljas telg on kollineaarsed Teine on liigese nihke ületamine. Reaalses tööolukorras on roboti iga liigendi nurga ulatus piiratud. Ideaalne olek on pluss-miinus 180 kraadi, kuid paljud liigendid ei suuda seda teha. Lisaks saab seitsmeteljeline robot vältida liiga kiiret nurkkiiruse liikumist ja muuta nurkkiiruse jaotuse ühtlasemaks. Xinsongi seitsmeteljelise roboti iga telje liikumisulatus ja maksimaalne nurkkiirus Kolmandaks on takistused töökeskkonnas. Tööstuskeskkonnas on mitmel korral mitmesuguseid keskkonnatakistusi. Traditsiooniline kuueteljeline robot ei saa muuta ainult otsamehhanismi asendit ilma lõppmehhanismi asendit muutmata. (2) Parandada dünaamilisi omadusi Seitsmeteljelise roboti puhul ei saa selle üleliigseid vabadusastmeid kasutades trajektoori planeerimise kaudu saavutada mitte ainult häid kinemaatilisi omadusi, vaid kasutada ka selle struktuuri parima dünaamilise jõudluse saavutamiseks. Seitsmeteljeline robot suudab realiseerida liigendi pöördemomendi ümberjaotust, millega kaasneb roboti staatilise tasakaalu probleem, st otsale mõjuvat jõudu saab arvutada kindla algoritmi abil. Traditsioonilise kuueteljelise roboti puhul on iga liigendi jõud kindel ja selle jaotus võib olla väga ebamõistlik. Seitsmeteljelise roboti puhul saame aga reguleerida iga liigendi pöördemomenti läbi juhtimisalgoritmi, et nõrga lüli pöördemoment oleks võimalikult väike, et kogu roboti pöördemomendi jaotus oleks ühtlasem ja mõistlikum. (3) Vea taluvus Rikke korral, kui üks liigend ebaõnnestub, ei saa traditsiooniline kuueteljeline robot töö lõpetamist jätkata, seitsmeteljeline robot aga saab jätkata normaalset tööd, reguleerides ümber rikkis liigendi kiiruse jaotust (kinemaatiline veataluvus) ja rikkis liigendi pöördemoment (dünaamiline veataluvus).
Igal Yumi käel on seitse vabadusastet ja kehakaal on 38 kg. Iga käe koormus on 0,5 kg ja korduva positsioneerimise täpsus võib ulatuda 0,02 mm-ni. Seetõttu sobib see eriti hästi väikeste osade kokkupanemiseks, tarbekaupade, mänguasjade ja muude valdkondade jaoks. Alates mehaaniliste kellade täppisosadest kuni mobiiltelefonide, tahvelarvutite ja lauaarvutite osade töötlemiseni pole Yumi probleem, mis peegeldab üleliigse roboti suurepäraseid omadusi, nagu näiteks ligipääsetava tööruumi laiendamine, paindlikkus, paindlikkus ja täpsus. -Yaskawa Motoman SIA Jaapanis tuntud robotitootja YASKAWA electric, üks "neljast perekonnast", on välja andnud ka mitmeid seitsmeteljelisi robotitooteid. SIA seeria robotid on kerged väledad seitsmeteljelised robotid, mis suudavad pakkuda humanoidset paindlikkust ja kiiresti kiirendada. Selle robotite seeria kerge ja voolujooneline disain muudab selle väga sobivaks paigaldamiseks kitsasse ruumi. SIA seeria suudab pakkuda suurt kandevõimet (5 kg kuni 50 kg) ja suurt tööpiirkonda (559 mm kuni 1630 mm), mis sobib väga hästi kokkupanekuks, survevaludeks, kontrollimiseks ja muudeks toiminguteks. Lisaks kergetele seitsmeteljelistele robotitoodetele on Yaskawa välja andnud ka seitsmeteljelise robotkeevitussüsteemi. Selle kõrge vabadusaste suudab säilitada võimalikult sobiva kehaasendi, et saavutada kvaliteetne keevitusefekt, mis sobib eriti hästi sisepinna keevitamiseks ja parima lähenemisasendi saavutamiseks. Lisaks võib tootel olla suure tihedusega paigutus, see võib kergesti vältida häireid selle ning võlli ja tooriku vahel ning näidata selle suurepärast takistuste vältimise funktsiooni. -Mida intelligentsem, seda rohkem Presto mr20 Juba 2007. aasta lõpus töötas Na bueryue välja seitsme vabadusastme roboti "Presto mr20". Võttes kasutusele seitsmeteljelise disaini, saab robot sooritada keerukamat töövoogu ja liikuda kitsas tööpiirkonnas nagu inimese käsi. Lisaks Roboti esiosa (randme) pöördemoment on umbes kaks korda suurem kui algsel traditsioonilisel kuueteljelisel robotil. Standardkonfiguratsiooni pöördemoment on 20 kg. Tegevusvahemiku määramisega suudab see kanda kuni 30 kg esemeid, tööpiirkond on 1260 mm ja korduva positsioneerimise täpsus on 0,1 mm. Võttes kasutusele seitsmeteljelise struktuuri, saab mr20 töötada tööpingi küljelt, kui toorikuid võetakse ja tööpingile asetatakse. Sel viisil parandab see eelnevalt ettevalmistamise ja hoolduse tõhusust. Tööpinkide vahelist ruumi saab vähendada vähem kui pooleni traditsioonilisest kuueteljelisest robotist.
Lisaks on nazhibueryue välja andnud ka kaks tööstusrobotit, mr35 (koormusega 35kg) ja mr50 (koormusega 50kg), mida saab kasutada kitsastes kohtades ja takistustega kohtades. -OTC seitsmeteljeline tööstusrobot Jaapanis tegutsev Odish of daihen group on turule toonud uusimad seitsmeteljelised robotid (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls ja fd-v20s). Seitsmenda telje pöörlemise tõttu suudavad nad teostada sama väänamistegevust nagu inimese randmed ja keevitamine kauem kui ühe nädala jooksul; lisaks on seitsmeteljelised robotid inimesed (fd-b4s, fd-b4ls) keevituskaabel on peidetud roboti korpusesse, mistõttu ei ole vaja roboti, keevitusseadme ja tooriku vahelist segamist tähelepanu pöörata. õppeoperatsioon. Tegevus on väga sujuv ja keevitusasendi vabadusaste on paranenud, mis võib korvata defekti, et traditsiooniline robot ei saa töödeldava detaili või keevitusseadme segamise tõttu keevitusse siseneda. -Baxter ja Sawyer mõtlevad ümber robootika Rethink robootika on koostöörobotite teerajaja. Nende hulgas esmalt välja töötatud Baxteri kahekäelise roboti mõlemal käel on seitse vabadusastet ning ühe käe maksimaalne tööulatus on 1210 mm. Baxter saab töödeldavuse suurendamiseks korraga töödelda kahte erinevat ülesannet või väljundi maksimeerimiseks töödelda sama ülesannet reaalajas. Eelmisel aastal turule toodud Sawyer on ühe käega seitsmeteljeline robot. Selle painduvad liigendid kasutavad sama seeria elastset täiturmehhanismi, kuid selle liigendites kasutatav täiturmehhanism on ümber kujundatud, et muuta see väiksemaks. Kuna seitsmeteljeline disain on vastu võetud ja tööpiirkonda on laiendatud 100 mm-ni, suudab see tööülesandeid täita suurema koormusega ja koormus võib ulatuda 4 kg-ni, mis on palju suurem kui Baxteri roboti 2,2 kg kasulik koormus. -Yamaha seitsme teljega robot Ya seeria 2015. aastal tõi Yamaha turule kolm seitsmeteljelist robotit "ya-u5f", "ya-u10f" ja "ya-u20f", mida juhib ja juhib uus kontroller "ya-c100". 7-teljelisel robotil on inimese küünarnukiga võrdväärne e-telg, nii et see suudab vabalt sooritada painutamist, väändumist, sirutamist ja muid toiminguid. Isegi kitsas vahes, kus robotil on raske teha toimingut alla 6 telje, saab toimingu ja seadistamise sujuvalt lõpule viia. Lisaks saab see realiseerida ka madala kükiasendi ja seadme tagaosa ümber kerimise. Võetakse kasutusele õõneskonstruktsiooniga täiturmehhanism ning seadme kaabel ja õhuvoolik on ehitatud mehaanilisse õla sisse, mis ei sega ümbritsevaid seadmeid ja võib luua kompaktse tootmisliini.

Rahvusvaheliste hiiglaste seitsmeteljelised tööstusrobotitooted
Kas toote või rakenduse seisukohast on seitsmeteljeline tööstusrobot alles esialgses arendusjärgus, kuid suuremad tootjad on vastavaid tooteid suurtele näitustele edasi lükanud. Võib ette kujutada, et nad on selle tulevase arengupotentsiaali suhtes väga optimistlikud. -KUKA LBR iiwa 2014. aasta novembris avaldas KUKA esmakordselt Hiina rahvusvahelise tööstuse näituse robotnäitusel KUKA esimese 7-DOF valgustundliku roboti lbriiwa. Lbriiwa seitsmeteljeline robot on loodud inimese käe põhjal. Koos integreeritud andurisüsteemiga on valgusrobotil programmeeritav tundlikkus ja väga kõrge täpsus. Kõik seitsmeteljelised lbriiwa teljed on varustatud suure jõudlusega kokkupõrke tuvastamise funktsiooni ja integreeritud liigendi pöördemomendi anduriga, et realiseerida inimese ja masina koostööd. Seitsmeteljeline disain muudab KUKA toote suure paindlikkuse ja hõlpsasti takistuste ületamiseks. Lbriiwa roboti konstruktsioon on valmistatud alumiiniumist ja selle enda kaal on vaid 23,9 kg. Koormusi on kahte tüüpi, vastavalt 7 kg ja 14 kg, mis teeb sellest esimese kerge roboti, mille koormus on üle 10 kg. - ABB YuMi 13. aprillil 2015 tõi abb Saksamaal Hannoveris toimuval tööstusnäitusel turule ametlikult maailma esimese kahe käega tööstusroboti Yumi, mis tõeliselt realiseerib inimese ja masina vahelist koostööd. 
