Noticias da industria
0102030405
Robot industrial de sete eixes vs robot industrial de seis eixes, cal é a forza?
08-12-2023
Nos últimos anos, os xigantes robots multinacionais lanzaron robots industriais de sete eixes para aproveitar o novo mercado de gama alta, o que provocou a nosa reflexión profunda sobre o robot industrial de sete eixes. Cales son as súas vantaxes técnicas únicas, as dificultades de investigación e desenvolvemento e que produtos de robot industrial de sete eixes se lanzaron a nivel internacional nos últimos anos? Cantos eixos debe ter un robot industrial?
Na actualidade, os robots industriais foron moi utilizados en todos os ámbitos da vida, pero tamén descubrimos que os robots industriais non só teñen diferentes formas, senón que tamén teñen diferentes números de eixes. O chamado eixe do robot industrial pódese explicar polo termo profesional grao de liberdade. Se o robot ten tres graos de liberdade, pode moverse libremente ao longo dos eixes X, y e Z, pero non pode inclinarse nin xirar. Cando o número de eixes do robot aumenta, é máis flexible para o robot. Cantos eixos deben ter os robots industriais? O robot de tres eixes tamén se denomina robot cartesiano ou coordenada cartesiana. Os seus tres eixes poden permitir que o robot se mova ao longo dos tres eixes. Este tipo de robot úsase xeralmente en traballos de manexo sinxelo. 
O robot de catro eixes pode xirar ao longo dos eixes X, y e Z. A diferenza do robot de tres eixes, ten un cuarto eixe independente. En xeral, o robot SCARA pódese considerar como un robot de catro eixes. Cinco eixes é a configuración de moitos robots industriais. Estes robots poden xirar a través de tres ciclos espaciais de X, y e Z. ao mesmo tempo, poden virar apoiándose no eixe na base e no eixe con rotación flexible da man, o que aumenta a súa flexibilidade. O robot de seis eixes pode pasar polos eixes X, y e Z, e cada eixe pode xirar de forma independente. A maior diferenza co robot de cinco eixes é que hai un eixe adicional que pode xirar libremente. O representante do robot de seis eixes é youao robot. A través da tapa azul do robot, pode calcular claramente o número de eixes do robot. Robot de sete eixes, tamén coñecido como robot redundante, en comparación co robot de seis eixes, o eixe adicional permite que o robot evite algúns obxectivos específicos, facilita que o efector final alcance unha posición específica e poida adaptarse de forma máis flexible a algún ambiente de traballo especial. Co aumento do número de eixes, tamén aumenta a flexibilidade do robot. Non obstante, nas aplicacións industriais actuais, os robots industriais de tres, catro eixes e seis eixes úsanse máis. Isto débese a que nalgunhas aplicacións non se require unha alta flexibilidade, os robots de tres e catro eixes teñen unha maior rendibilidade e os robots de tres e catro eixes tamén teñen grandes vantaxes na velocidade. No futuro, na industria 3C que precisa de alta flexibilidade, o robot industrial de sete eixes terá un lugar onde xogar. Coa súa precisión cada vez maior, substituirá nun futuro próximo a montaxe manual de produtos electrónicos de precisión, como os teléfonos móbiles. Cal é a vantaxe do robot industrial de sete eixes fronte ao robot industrial de seis eixes? Tecnicamente, cales son os problemas dos robots industriais de seis eixes e cales son os puntos fortes dos robots industriais de sete eixes? (1) Mellorar as características cinemáticas Na cinemática do robot, tres problemas fan que o movemento do robot sexa moi limitado. O primeiro é a configuración singular. Cando o robot está nunha configuración singular, o seu efector final non pode moverse nunha determinada dirección nin aplicar torque, polo que a configuración singular afecta moito á planificación do movemento. O sexto eixe e o cuarto eixe do robot de seis eixes son colineais O segundo é o desbordamento do desprazamento conxunto. Na situación de traballo real, o rango angular de cada articulación do robot é limitado. O estado ideal é máis ou menos 180 graos, pero moitas articulacións non poden facelo. Ademais, o robot de sete eixes pode evitar un movemento de velocidade angular demasiado rápido e facer que a distribución da velocidade angular sexa máis uniforme. Rango de movemento e velocidade angular máxima de cada eixe do robot de sete eixes Xinsong En terceiro lugar, hai obstáculos no ambiente de traballo. No ámbito industrial, hai varios obstáculos ambientais en moitas ocasións. O robot tradicional de seis eixes non só pode cambiar a actitude do mecanismo final sen cambiar a posición do mecanismo final. (2) Mellorar as características dinámicas Para o robot de sete eixes, o uso dos seus graos de liberdade redundantes non só pode acadar boas características cinemáticas mediante a planificación da traxectoria, senón que tamén utiliza a súa estrutura para conseguir o mellor rendemento dinámico. O robot de sete eixes pode realizar a redistribución do par de articulación, o que implica o problema do equilibrio estático do robot, é dicir, a forza que actúa no extremo pódese calcular mediante un determinado algoritmo. Para o robot tradicional de seis eixes, a forza de cada articulación é certa e a súa distribución pode ser moi pouco razoable. Non obstante, para o robot de sete eixes, podemos axustar o torque de cada articulación mediante o algoritmo de control para que o torque soportado polo eslabón débil sexa o máis pequeno posible, de modo que a distribución do torque de todo o robot sexa máis uniforme e razoable. (3) Tolerancia a fallos En caso de falla, se falla unha articulación, o robot tradicional de seis eixes non pode continuar completando o traballo, mentres que o robot de sete eixes pode seguir funcionando normalmente reaxustando a redistribución da velocidade da articulación fallida (tolerancia a fallos cinemáticos) e o par da articulación fallida (tolerancia dinámica a fallos). 
Cada brazo de Yumi ten sete graos de liberdade e o peso corporal é de 38 kg. A carga de cada brazo é de 0,5 kg e a precisión de posicionamento repetida pode chegar a 0,02 mm. Polo tanto, é especialmente axeitado para a montaxe de pezas pequenas, bens de consumo, xoguetes e outros campos. Desde as pezas de precisión dos reloxos mecánicos ata o procesamento de teléfonos móbiles, tabletas e pezas de ordenadores de escritorio, Yumi non é ningún problema, o que reflicte as excelentes características do robot redundante, como ampliar o espazo de traballo accesible, flexibilidade, axilidade e precisión. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, un coñecido fabricante de robots en Xapón e unha das "catro familias", tamén lanzou unha serie de produtos de robot de sete eixes. Os robots da serie SIA son robots áxiles lixeiros de sete eixes, que poden proporcionar flexibilidade humanoide e acelerar rapidamente. O deseño lixeiro e aerodinámico desta serie de robots faino moi axeitado para a súa instalación nun espazo estreito. A serie SIA pode proporcionar unha gran carga útil (5 kg a 50 kg) e un gran rango de traballo (559 mm a 1630 mm), que é moi axeitado para a montaxe, moldaxe por inxección, inspección e outras operacións. Ademais dos produtos de robot lixeiro de sete eixes, Yaskawa tamén lanzou o sistema de soldadura de robot de sete eixes. O seu alto grao de liberdade pode manter a postura máis axeitada na medida do posible para lograr un efecto de soldadura de alta calidade, especialmente axeitado para a soldadura de superficies interiores e conseguir a mellor posición de aproximación. Ademais, o produto pode ter un deseño de alta densidade, evitar facilmente a interferencia entre el e o eixe e a peza de traballo e mostrar a súa excelente función de evitación de obstáculos. -Canto máis intelixente, máis Presto mr20 Xa a finais de 2007, Na bueryue desenvolveu o robot de sete graos de liberdade "Presto mr20". Ao adoptar o deseño de sete eixes, o robot pode realizar un fluxo de traballo máis complexo e moverse nunha área de traballo estreita como un brazo humano. Ademais, a parte frontal do robot O torque de (pulso) é preto do dobre que o do robot orixinal de seis eixes. O par da configuración estándar é de 20 kg. Ao establecer o rango de acción, pode transportar ata 30 kg de artigos, o rango de traballo é de 1260 mm e a precisión de posicionamento repetida é de 0,1 mm. Ao adoptar a estrutura de sete eixes, o mr20 pode traballar desde o lado da máquina-ferramenta ao tomar e colocar pezas na máquina-ferramenta. Deste xeito, mellora a eficiencia da preparación e mantemento con antelación. O espazo entre as máquinas ferramenta pódese reducir a menos da metade do robot tradicional de seis eixes. 
Ademais, nazhibueryue tamén lanzou dous robots industriais, mr35 (cunha carga de 35 kg) e mr50 (cunha carga de 50 kg), que se poden usar en espazos estreitos e lugares con obstáculos. -Robot industrial OTC de sete eixes O grupo Xapón Odish of Daihen lanzou os últimos robots de sete eixes (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls e fd-v20s). Debido á rotación do sétimo eixe, poden realizar a mesma acción de torsión que os pulsos humanos e a soldadura durante máis dunha semana; Ademais, os robots de sete eixes son humanos (fd-b4s, fd-b4ls) o cable de soldadura está oculto no corpo do robot, polo que non hai que prestar atención á interferencia entre o robot, o dispositivo de soldadura e a peza de traballo durante o operación docente. A acción é moi suave e mellorouse o grao de liberdade da postura de soldadura, o que pode compensar o defecto de que o robot tradicional non poida entrar na soldadura debido á interferencia coa peza de traballo ou o dispositivo de soldadura. -Baxter e Sawyer de repensar a robótica Rethink Robotics é un pioneiro dos robots cooperativos. Entre eles, o robot de brazo dual Baxter, que foi desenvolvido por primeira vez, ten sete graos de liberdade en ambos os brazos e o rango de traballo máximo dun brazo é de 1210 mm. Baxter pode procesar dúas tarefas diferentes ao mesmo tempo para aumentar a aplicabilidade, ou procesar a mesma tarefa en tempo real para maximizar a produción. Sawyer, lanzado o ano pasado, é un robot de sete eixes dun só brazo. As súas xuntas flexibles usan o mesmo actuador elástico de serie, pero o actuador utilizado nas súas unións foi redeseñado para facelo máis pequeno. Debido a que se adopta o deseño de sete eixes e o rango de traballo esténdese a 100 mm, pode completar a tarefa de traballo cunha carga maior e a carga pode alcanzar os 4 kg, que é moito maior que a carga útil de 2,2 kg do robot Baxter. -Robot de sete eixes Yamaha serie Ya En 2015, Yamaha lanzou tres robots de sete eixes "ya-u5f", "ya-u10f" e "ya-u20f", que son impulsados e controlados polo novo controlador "ya-c100". O robot de 7 eixes ten un eixe equivalente ao cóbado humano, polo que pode completar libremente flexión, torsión, extensión e outras accións. Mesmo na brecha estreita onde é difícil que o robot realice a operación por debaixo dos 6 eixes, a operación e a configuración pódense completar sen problemas. Ademais, tamén pode darse conta da posición de agachamento baixa e da acción de enrolar a parte traseira do dispositivo. Adoptase o actuador con estrutura oca e o cable do dispositivo e a mangueira de aire están construídos no brazo mecánico, o que non interferirá co equipo circundante e pode realizar unha liña de produción compacta.
O robot de catro eixes pode xirar ao longo dos eixes X, y e Z. A diferenza do robot de tres eixes, ten un cuarto eixe independente. En xeral, o robot SCARA pódese considerar como un robot de catro eixes. Cinco eixes é a configuración de moitos robots industriais. Estes robots poden xirar a través de tres ciclos espaciais de X, y e Z. ao mesmo tempo, poden virar apoiándose no eixe na base e no eixe con rotación flexible da man, o que aumenta a súa flexibilidade. O robot de seis eixes pode pasar polos eixes X, y e Z, e cada eixe pode xirar de forma independente. A maior diferenza co robot de cinco eixes é que hai un eixe adicional que pode xirar libremente. O representante do robot de seis eixes é youao robot. A través da tapa azul do robot, pode calcular claramente o número de eixes do robot. Robot de sete eixes, tamén coñecido como robot redundante, en comparación co robot de seis eixes, o eixe adicional permite que o robot evite algúns obxectivos específicos, facilita que o efector final alcance unha posición específica e poida adaptarse de forma máis flexible a algún ambiente de traballo especial. Co aumento do número de eixes, tamén aumenta a flexibilidade do robot. Non obstante, nas aplicacións industriais actuais, os robots industriais de tres, catro eixes e seis eixes úsanse máis. Isto débese a que nalgunhas aplicacións non se require unha alta flexibilidade, os robots de tres e catro eixes teñen unha maior rendibilidade e os robots de tres e catro eixes tamén teñen grandes vantaxes na velocidade. No futuro, na industria 3C que precisa de alta flexibilidade, o robot industrial de sete eixes terá un lugar onde xogar. Coa súa precisión cada vez maior, substituirá nun futuro próximo a montaxe manual de produtos electrónicos de precisión, como os teléfonos móbiles. Cal é a vantaxe do robot industrial de sete eixes fronte ao robot industrial de seis eixes? Tecnicamente, cales son os problemas dos robots industriais de seis eixes e cales son os puntos fortes dos robots industriais de sete eixes? (1) Mellorar as características cinemáticas Na cinemática do robot, tres problemas fan que o movemento do robot sexa moi limitado. O primeiro é a configuración singular. Cando o robot está nunha configuración singular, o seu efector final non pode moverse nunha determinada dirección nin aplicar torque, polo que a configuración singular afecta moito á planificación do movemento. O sexto eixe e o cuarto eixe do robot de seis eixes son colineais O segundo é o desbordamento do desprazamento conxunto. Na situación de traballo real, o rango angular de cada articulación do robot é limitado. O estado ideal é máis ou menos 180 graos, pero moitas articulacións non poden facelo. Ademais, o robot de sete eixes pode evitar un movemento de velocidade angular demasiado rápido e facer que a distribución da velocidade angular sexa máis uniforme. Rango de movemento e velocidade angular máxima de cada eixe do robot de sete eixes Xinsong En terceiro lugar, hai obstáculos no ambiente de traballo. No ámbito industrial, hai varios obstáculos ambientais en moitas ocasións. O robot tradicional de seis eixes non só pode cambiar a actitude do mecanismo final sen cambiar a posición do mecanismo final. (2) Mellorar as características dinámicas Para o robot de sete eixes, o uso dos seus graos de liberdade redundantes non só pode acadar boas características cinemáticas mediante a planificación da traxectoria, senón que tamén utiliza a súa estrutura para conseguir o mellor rendemento dinámico. O robot de sete eixes pode realizar a redistribución do par de articulación, o que implica o problema do equilibrio estático do robot, é dicir, a forza que actúa no extremo pódese calcular mediante un determinado algoritmo. Para o robot tradicional de seis eixes, a forza de cada articulación é certa e a súa distribución pode ser moi pouco razoable. Non obstante, para o robot de sete eixes, podemos axustar o torque de cada articulación mediante o algoritmo de control para que o torque soportado polo eslabón débil sexa o máis pequeno posible, de modo que a distribución do torque de todo o robot sexa máis uniforme e razoable. (3) Tolerancia a fallos En caso de falla, se falla unha articulación, o robot tradicional de seis eixes non pode continuar completando o traballo, mentres que o robot de sete eixes pode seguir funcionando normalmente reaxustando a redistribución da velocidade da articulación fallida (tolerancia a fallos cinemáticos) e o par da articulación fallida (tolerancia dinámica a fallos). Produtos de robots industriais de sete eixes de xigantes internacionais
Xa sexa desde o punto de vista do produto ou desde o punto de vista da aplicación, o robot industrial de sete eixes aínda está en fase de desenvolvemento preliminar, pero os principais fabricantes impulsaron produtos relevantes nas grandes exposicións. Pódese imaxinar que son moi optimistas sobre o seu potencial de desenvolvemento futuro. -KUKA LBR iiwa En novembro de 2014, KUKA lanzou por primeira vez o primeiro robot lbriiwa sensible á luz de 7 DOF de KUKA na exposición de robots da China International Industry Expo. O robot Lbriiwa de sete eixes está deseñado baseado no brazo humano. Combinado co sistema de sensor integrado, o robot de luz ten sensibilidade programable e unha precisión moi alta. Todos os eixes do lbriiwa de sete eixes están equipados cunha función de detección de colisións de alto rendemento e un sensor de par de articulación integrado para realizar a cooperación home-máquina. O deseño de sete eixes fai que o produto de KUKA teña unha gran flexibilidade e poida atravesar obstáculos facilmente. A estrutura do robot lbriiwa está feita de aluminio e o seu propio peso é de só 23,9 kg. Hai dous tipos de cargas, 7 kg e 14 kg respectivamente, o que o converte no primeiro robot lixeiro cunha carga de máis de 10 kg. - ABB YuMi O 13 de abril de 2015, abb lanzou oficialmente o primeiro robot industrial de brazo dual do mundo, Yumi, que realmente realiza a cooperación home-máquina ao mercado na Expo Industrial de Hannover, Alemaña. Cada brazo de Yumi ten sete graos de liberdade e o peso corporal é de 38 kg. A carga de cada brazo é de 0,5 kg e a precisión de posicionamento repetida pode chegar a 0,02 mm. Polo tanto, é especialmente axeitado para a montaxe de pezas pequenas, bens de consumo, xoguetes e outros campos. Desde as pezas de precisión dos reloxos mecánicos ata o procesamento de teléfonos móbiles, tabletas e pezas de ordenadores de escritorio, Yumi non é ningún problema, o que reflicte as excelentes características do robot redundante, como ampliar o espazo de traballo accesible, flexibilidade, axilidade e precisión. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, un coñecido fabricante de robots en Xapón e unha das "catro familias", tamén lanzou unha serie de produtos de robot de sete eixes. Os robots da serie SIA son robots áxiles lixeiros de sete eixes, que poden proporcionar flexibilidade humanoide e acelerar rapidamente. O deseño lixeiro e aerodinámico desta serie de robots faino moi axeitado para a súa instalación nun espazo estreito. A serie SIA pode proporcionar unha gran carga útil (5 kg a 50 kg) e un gran rango de traballo (559 mm a 1630 mm), que é moi axeitado para a montaxe, moldaxe por inxección, inspección e outras operacións. Ademais dos produtos de robot lixeiro de sete eixes, Yaskawa tamén lanzou o sistema de soldadura de robot de sete eixes. O seu alto grao de liberdade pode manter a postura máis axeitada na medida do posible para lograr un efecto de soldadura de alta calidade, especialmente axeitado para a soldadura de superficies interiores e conseguir a mellor posición de aproximación. Ademais, o produto pode ter un deseño de alta densidade, evitar facilmente a interferencia entre el e o eixe e a peza de traballo e mostrar a súa excelente función de evitación de obstáculos. -Canto máis intelixente, máis Presto mr20 Xa a finais de 2007, Na bueryue desenvolveu o robot de sete graos de liberdade "Presto mr20". Ao adoptar o deseño de sete eixes, o robot pode realizar un fluxo de traballo máis complexo e moverse nunha área de traballo estreita como un brazo humano. Ademais, a parte frontal do robot O torque de (pulso) é preto do dobre que o do robot orixinal de seis eixes. O par da configuración estándar é de 20 kg. Ao establecer o rango de acción, pode transportar ata 30 kg de artigos, o rango de traballo é de 1260 mm e a precisión de posicionamento repetida é de 0,1 mm. Ao adoptar a estrutura de sete eixes, o mr20 pode traballar desde o lado da máquina-ferramenta ao tomar e colocar pezas na máquina-ferramenta. Deste xeito, mellora a eficiencia da preparación e mantemento con antelación. O espazo entre as máquinas ferramenta pódese reducir a menos da metade do robot tradicional de seis eixes. Ademais, nazhibueryue tamén lanzou dous robots industriais, mr35 (cunha carga de 35 kg) e mr50 (cunha carga de 50 kg), que se poden usar en espazos estreitos e lugares con obstáculos. -Robot industrial OTC de sete eixes O grupo Xapón Odish of Daihen lanzou os últimos robots de sete eixes (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls e fd-v20s). Debido á rotación do sétimo eixe, poden realizar a mesma acción de torsión que os pulsos humanos e a soldadura durante máis dunha semana; Ademais, os robots de sete eixes son humanos (fd-b4s, fd-b4ls) o cable de soldadura está oculto no corpo do robot, polo que non hai que prestar atención á interferencia entre o robot, o dispositivo de soldadura e a peza de traballo durante o operación docente. A acción é moi suave e mellorouse o grao de liberdade da postura de soldadura, o que pode compensar o defecto de que o robot tradicional non poida entrar na soldadura debido á interferencia coa peza de traballo ou o dispositivo de soldadura. -Baxter e Sawyer de repensar a robótica Rethink Robotics é un pioneiro dos robots cooperativos. Entre eles, o robot de brazo dual Baxter, que foi desenvolvido por primeira vez, ten sete graos de liberdade en ambos os brazos e o rango de traballo máximo dun brazo é de 1210 mm. Baxter pode procesar dúas tarefas diferentes ao mesmo tempo para aumentar a aplicabilidade, ou procesar a mesma tarefa en tempo real para maximizar a produción. Sawyer, lanzado o ano pasado, é un robot de sete eixes dun só brazo. As súas xuntas flexibles usan o mesmo actuador elástico de serie, pero o actuador utilizado nas súas unións foi redeseñado para facelo máis pequeno. Debido a que se adopta o deseño de sete eixes e o rango de traballo esténdese a 100 mm, pode completar a tarefa de traballo cunha carga maior e a carga pode alcanzar os 4 kg, que é moito maior que a carga útil de 2,2 kg do robot Baxter. -Robot de sete eixes Yamaha serie Ya En 2015, Yamaha lanzou tres robots de sete eixes "ya-u5f", "ya-u10f" e "ya-u20f", que son impulsados e controlados polo novo controlador "ya-c100". O robot de 7 eixes ten un eixe equivalente ao cóbado humano, polo que pode completar libremente flexión, torsión, extensión e outras accións. Mesmo na brecha estreita onde é difícil que o robot realice a operación por debaixo dos 6 eixes, a operación e a configuración pódense completar sen problemas. Ademais, tamén pode darse conta da posición de agachamento baixa e da acción de enrolar a parte traseira do dispositivo. Adoptase o actuador con estrutura oca e o cable do dispositivo e a mangueira de aire están construídos no brazo mecánico, o que non interferirá co equipo circundante e pode realizar unha liña de produción compacta.