Bransjenyheter
0102030405
Syvakset industrirobot vs seksakset industrirobot, hva er styrken?
2023-12-08
De siste årene har multinasjonale robotgiganter lansert syvaksede industriroboter for å gripe det nye high-end markedet, noe som har utløst vår dybdetenkning om den syvaksede industriroboten. Hva er dens unike tekniske fordeler, forsknings- og utviklingsvansker, og hvilke industrielle syvakse robotprodukter har blitt lansert internasjonalt de siste årene? Hvor mange akser bør en industrirobot ha?
For tiden har industriroboter vært mye brukt i alle samfunnslag, men vi fant også ut at industriroboter ikke bare har forskjellige former, men også har ulikt antall akser. Den såkalte industrirobotens akse kan forklares med fagbegrepet frihetsgrad. Hvis roboten har tre frihetsgrader, kan den bevege seg fritt langs X-, y- og Z-aksene, men den kan ikke vippe eller rotere. Når antallet akser til roboten øker, er det mer fleksibelt for roboten. Hvor mange akser bør industriroboter ha? Treakset robot kalles også kartesisk koordinat eller kartesisk robot. Dens tre akser kan tillate roboten å bevege seg langs de tre aksene. Denne typen roboter brukes vanligvis i enkelt håndteringsarbeid. 
Fireakset robot kan rotere langs X-, y- og Z-aksene. Til forskjell fra treakset robot har den en uavhengig fjerde akse. Generelt sett kan SCARA-robot betraktes som en fireakset robot. Fem akser er konfigurasjonen av mange industriroboter. Disse robotene kan rotere gjennom tre romsykluser av X, y og Z. samtidig kan de snu ved å stole på aksen på basen og aksen med fleksibel rotasjon av hånden, noe som øker deres fleksibilitet. Den seksaksede roboten kan passere gjennom X-, y- og Z-aksene, og hver akse kan rotere uavhengig. Den største forskjellen fra femakset robot er at det er en ekstra akse som kan rotere fritt. Representanten for den seksaksede roboten er youao-roboten. Gjennom det blå dekselet på roboten kan du tydelig beregne antall akser til roboten. Syvakset robot, også kjent som redundant robot, sammenlignet med seksakset robot, lar den ekstra aksen roboten unngå noen spesifikke mål, gjør det lettere for slutteffektoren å nå en bestemt posisjon, og kan mer fleksibelt tilpasse seg et spesielt arbeidsmiljø. Med økningen av antall akser øker også fleksibiliteten til roboten. I dagens industrielle applikasjoner brukes imidlertid tre-akset, fire-akset og seks-akset industriroboter mest. Dette er fordi det i enkelte applikasjoner ikke er nødvendig med høy fleksibilitet, tre-akse og fire-akse roboter har høyere kostnadseffektivitet, og tre-akse og fire-akse roboter har også store fordeler i hastighet. I fremtiden, i 3C-industrien som trenger høy fleksibilitet, vil den syv-aksede industriroboten ha et sted å leke. Med sin økende nøyaktighet vil den erstatte manuell montering av elektroniske presisjonsprodukter som mobiltelefoner i nær fremtid. Hva er fordelen med syvakset industrirobot fremfor seksakset industrirobot? Teknisk sett, hva er problemene med seksaksede industriroboter og hva er styrkene til syvaksede industriroboter? (1) Forbedre kinematiske egenskaper I robotens kinematikk gjør tre problemer bevegelsen til roboten svært begrenset. Den første er entallskonfigurasjonen. Når roboten er i en singular konfigurasjon, kan dens endeeffektor ikke bevege seg i en bestemt retning eller bruke dreiemoment, så den singulære konfigurasjonen påvirker bevegelsesplanleggingen i stor grad. Den sjette aksen og den fjerde aksen til den seks akse roboten er kollineære Det andre er leddforskyvningsoverskridelse. I den virkelige arbeidssituasjonen er vinkelområdet til hvert ledd i roboten begrenset. Den ideelle tilstanden er pluss eller minus 180 grader, men mange ledd klarer det ikke. I tillegg kan den syv akse roboten unngå for rask vinkelhastighetsbevegelse og gjøre vinkelhastighetsfordelingen mer jevn. Bevegelsesområde og maksimal vinkelhastighet for hver akse til Xinsong syvakserobot For det tredje er det hindringer i arbeidsmiljøet. I industrimiljøet er det ulike miljøhindringer i mange anledninger. Den tradisjonelle seksakse roboten kan ikke bare endre holdningen til endemekanismen uten å endre posisjonen til endemekanismen. (2) Forbedre dynamiske egenskaper For den syvaksede roboten kan bruk av dens redundante frihetsgrader ikke bare oppnå gode kinematiske egenskaper gjennom baneplanlegging, men også bruke strukturen for å oppnå den beste dynamiske ytelsen. Den syv akse roboten kan realisere omfordelingen av leddmoment, som involverer problemet med statisk balanse av roboten, det vil si at kraften som virker på enden kan beregnes av en viss algoritme. For den tradisjonelle seksakse roboten er kraften til hvert ledd sikker, og fordelingen kan være svært urimelig. For den syvaksede roboten kan vi imidlertid justere dreiemomentet til hvert ledd gjennom kontrollalgoritmen for å gjøre dreiemomentet som bæres av det svake leddet så lite som mulig, slik at dreiemomentfordelingen til hele roboten blir jevnere og mer rimelig. (3) Feiltoleranse I tilfelle feil, hvis ett ledd svikter, kan den tradisjonelle seksakse roboten ikke fortsette å fullføre arbeidet, mens den syvaksede roboten kan fortsette å jobbe normalt ved å justere omfordelingen av hastigheten til det mislykkede leddet (kinematisk feiltoleranse) og dreiemomentet til det mislykkede leddet (dynamisk feiltoleranse). 
Hver enkelt arm av Yumi har syv frihetsgrader og kroppsvekten er 38 kg. Belastningen på hver arm er 0,5 kg, og den gjentatte posisjoneringsnøyaktigheten kan nå 0,02 mm. Derfor er den spesielt egnet for montering av små deler, forbruksvarer, leker og andre felt. Fra presisjonsdelene til mekaniske klokker til behandling av mobiltelefoner, nettbrett og stasjonære datamaskindeler, Yumi er ikke noe problem, noe som gjenspeiler de utmerkede egenskapene til den overflødige roboten, som utvidelse av tilgjengelig arbeidsområde, fleksibilitet, smidighet og nøyaktighet. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, en kjent robotprodusent i Japan og en av de "fire familiene", har også gitt ut en rekke robotprodukter med syv akser. SIA-seriens roboter er lett smidige syvakseroboter, som kan gi humanoid fleksibilitet og akselerere raskt. Den lette og strømlinjeformede utformingen av denne robotserien gjør den svært egnet for installasjon i et trangt rom. SIA-serien kan gi høy nyttelast (5 kg til 50 kg) og stort arbeidsområde (559 mm til 1630 mm), som er svært egnet for montering, sprøytestøping, inspeksjon og andre operasjoner. I tillegg til de lette syvakse robotproduktene, har Yaskawa også lansert det syvaksede robotsveisesystemet. Dens høye frihetsgrad kan opprettholde den mest passende holdningen så langt som mulig for å oppnå høykvalitets sveiseeffekt, spesielt egnet for innvendig overflatesveising og oppnå den beste tilnærmingsposisjonen. Produktet kan dessuten ha et layout med høy tetthet, enkelt unngå forstyrrelser mellom det og akselen og arbeidsstykket, og vise sin utmerkede funksjon for å unngå hindringer. -Jo mer intelligent, jo mer Presto mr20 Allerede i slutten av 2007 utviklet Na bueryue den syv frihetsgradersroboten «Presto mr20». Ved å ta i bruk syvaksedesignet kan roboten utføre en mer kompleks arbeidsflyt og bevege seg i et smalt arbeidsområde som en menneskearm. I tillegg er robotfronten. Dreiemomentet til (håndleddet) er omtrent det dobbelte av den originale tradisjonelle seksakse roboten. Dreiemomentet for standardkonfigurasjonen er 20 kg. Ved å stille inn handlingsområdet kan den bære opptil 30 kg artikler, arbeidsområdet er 1260 mm, og den gjentatte posisjoneringsnøyaktigheten er 0,1 mm. Ved å ta i bruk syvaksestrukturen kan mr20 arbeide fra siden av verktøymaskinen når du tar og plasserer arbeidsstykker på verktøymaskinen. På denne måten forbedrer det effektiviteten av forberedelse og vedlikehold på forhånd. Avstanden mellom verktøymaskiner kan reduseres til mindre enn halvparten av den tradisjonelle seksaksede roboten. 
I tillegg har nazhibueryue også sluppet to industriroboter, mr35 (med en belastning på 35 kg) og mr50 (med en belastning på 50 kg), som kan brukes på trange steder og steder med hindringer. -OTC syvakset industrirobot Odish fra daihen-gruppen i Japan har lansert de siste syv-akse-robotene (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls og fd-v20s). På grunn av rotasjonen av den syvende aksen, kan de realisere den samme vridningen som menneskelige håndledd og sveising i mer enn en uke; i tillegg er syv akseroboter mennesker (fd-b4s, fd-b4ls) sveisekabelen er skjult i robotkroppen, så det er ikke nødvendig å ta hensyn til interferensen mellom roboten, sveisefestet og arbeidsstykket under undervisningsdrift. Handlingen er veldig jevn, og frihetsgraden for sveisestilling er forbedret, noe som kan kompensere for defekten at den tradisjonelle roboten ikke kan gå inn i sveisingen på grunn av interferens med arbeidsstykket eller sveisefestet. -Baxter og Sawyer fra rethink Robotics Rethink robotics er en pioner innen samarbeidende roboter. Blant dem har Baxter toarmsrobot, som først ble utviklet, syv frihetsgrader på begge armer, og maksimal arbeidsrekkevidde for en arm er 1210 mm. Baxter kan behandle to forskjellige oppgaver samtidig for å øke anvendeligheten, eller behandle den samme oppgaven i sanntid for å maksimere produksjonen. Sawyer, lansert i fjor, er en enarms syvakset robot. De fleksible leddene bruker den samme elastiske aktuatoren, men aktuatoren som brukes i skjøtene har blitt redesignet for å gjøre den mindre. Fordi den syv-akse designen er tatt i bruk og arbeidsområdet utvides til 100 mm, kan den fullføre arbeidsoppgaven med større belastning, og belastningen kan nå 4 kg, som er mye større enn 2,2 kg nyttelasten til Baxter-roboten. -Yamaha syvakset robot Ya-serien I 2015 lanserte Yamaha tre syvakseroboter "ya-u5f", "ya-u10f" og "ya-u20f", som drives og styres av den nye kontrolleren "ya-c100". Den 7-aksede roboten har en e-akse som tilsvarer menneskelig albue, slik at den fritt kan fullføre bøying, vridning, forlengelse og andre handlinger. Selv i det smale gapet hvor det er vanskelig for roboten å utføre operasjonen under 6 akser, kan operasjonen og innstillingen gjennomføres jevnt. I tillegg kan den også realisere den lave knebøyposisjonen og handlingen med å snirkle seg rundt baksiden av enheten. Aktuatoren med hul struktur er tatt i bruk, og enhetens kabel og luftslange er innebygd i den mekaniske armen, som ikke vil forstyrre det omkringliggende utstyret og kan realisere en kompakt produksjonslinje.
Fireakset robot kan rotere langs X-, y- og Z-aksene. Til forskjell fra treakset robot har den en uavhengig fjerde akse. Generelt sett kan SCARA-robot betraktes som en fireakset robot. Fem akser er konfigurasjonen av mange industriroboter. Disse robotene kan rotere gjennom tre romsykluser av X, y og Z. samtidig kan de snu ved å stole på aksen på basen og aksen med fleksibel rotasjon av hånden, noe som øker deres fleksibilitet. Den seksaksede roboten kan passere gjennom X-, y- og Z-aksene, og hver akse kan rotere uavhengig. Den største forskjellen fra femakset robot er at det er en ekstra akse som kan rotere fritt. Representanten for den seksaksede roboten er youao-roboten. Gjennom det blå dekselet på roboten kan du tydelig beregne antall akser til roboten. Syvakset robot, også kjent som redundant robot, sammenlignet med seksakset robot, lar den ekstra aksen roboten unngå noen spesifikke mål, gjør det lettere for slutteffektoren å nå en bestemt posisjon, og kan mer fleksibelt tilpasse seg et spesielt arbeidsmiljø. Med økningen av antall akser øker også fleksibiliteten til roboten. I dagens industrielle applikasjoner brukes imidlertid tre-akset, fire-akset og seks-akset industriroboter mest. Dette er fordi det i enkelte applikasjoner ikke er nødvendig med høy fleksibilitet, tre-akse og fire-akse roboter har høyere kostnadseffektivitet, og tre-akse og fire-akse roboter har også store fordeler i hastighet. I fremtiden, i 3C-industrien som trenger høy fleksibilitet, vil den syv-aksede industriroboten ha et sted å leke. Med sin økende nøyaktighet vil den erstatte manuell montering av elektroniske presisjonsprodukter som mobiltelefoner i nær fremtid. Hva er fordelen med syvakset industrirobot fremfor seksakset industrirobot? Teknisk sett, hva er problemene med seksaksede industriroboter og hva er styrkene til syvaksede industriroboter? (1) Forbedre kinematiske egenskaper I robotens kinematikk gjør tre problemer bevegelsen til roboten svært begrenset. Den første er entallskonfigurasjonen. Når roboten er i en singular konfigurasjon, kan dens endeeffektor ikke bevege seg i en bestemt retning eller bruke dreiemoment, så den singulære konfigurasjonen påvirker bevegelsesplanleggingen i stor grad. Den sjette aksen og den fjerde aksen til den seks akse roboten er kollineære Det andre er leddforskyvningsoverskridelse. I den virkelige arbeidssituasjonen er vinkelområdet til hvert ledd i roboten begrenset. Den ideelle tilstanden er pluss eller minus 180 grader, men mange ledd klarer det ikke. I tillegg kan den syv akse roboten unngå for rask vinkelhastighetsbevegelse og gjøre vinkelhastighetsfordelingen mer jevn. Bevegelsesområde og maksimal vinkelhastighet for hver akse til Xinsong syvakserobot For det tredje er det hindringer i arbeidsmiljøet. I industrimiljøet er det ulike miljøhindringer i mange anledninger. Den tradisjonelle seksakse roboten kan ikke bare endre holdningen til endemekanismen uten å endre posisjonen til endemekanismen. (2) Forbedre dynamiske egenskaper For den syvaksede roboten kan bruk av dens redundante frihetsgrader ikke bare oppnå gode kinematiske egenskaper gjennom baneplanlegging, men også bruke strukturen for å oppnå den beste dynamiske ytelsen. Den syv akse roboten kan realisere omfordelingen av leddmoment, som involverer problemet med statisk balanse av roboten, det vil si at kraften som virker på enden kan beregnes av en viss algoritme. For den tradisjonelle seksakse roboten er kraften til hvert ledd sikker, og fordelingen kan være svært urimelig. For den syvaksede roboten kan vi imidlertid justere dreiemomentet til hvert ledd gjennom kontrollalgoritmen for å gjøre dreiemomentet som bæres av det svake leddet så lite som mulig, slik at dreiemomentfordelingen til hele roboten blir jevnere og mer rimelig. (3) Feiltoleranse I tilfelle feil, hvis ett ledd svikter, kan den tradisjonelle seksakse roboten ikke fortsette å fullføre arbeidet, mens den syvaksede roboten kan fortsette å jobbe normalt ved å justere omfordelingen av hastigheten til det mislykkede leddet (kinematisk feiltoleranse) og dreiemomentet til det mislykkede leddet (dynamisk feiltoleranse). Syvakse industrirobotprodukter fra internasjonale giganter
Enten fra produktsynspunkt eller fra brukssynspunkt, er den syvaksede industriroboten fortsatt i det foreløpige utviklingsstadiet, men store produsenter har presset relevante produkter i store utstillinger. Det kan tenkes at de er svært optimistiske med tanke på dets fremtidige utviklingspotensial. -KUKA LBR iiwa I november 2014 lanserte KUKA først KUKAs første 7-DOF lysfølsomme robot lbriiwa på robotutstillingen til China International Industry Expo. Lbriiwa syv akse robot er designet basert på menneskelig arm. Kombinert med integrert sensorsystem har lysroboten programmerbar følsomhet og svært høy nøyaktighet. Alle aksene til den syvakse lbriiwa er utstyrt med høyytelses kollisjonsdeteksjonsfunksjon og integrert leddmomentsensor for å realisere menneske-maskin-samarbeid. Den syv akse designen gjør at KUKAs produkt har høy fleksibilitet og kan enkelt krysse hindringer. Strukturen til lbriiwa-roboten er laget av aluminium, og dens egen vekt er bare 23,9 kg. Det er to typer belastninger, henholdsvis 7 kg og 14 kg, noe som gjør den til den første lette roboten med en belastning på over 10 kg. - ABB YuMi Den 13. april 2015 lanserte abb offisielt verdens første toarmede industrirobot Yumi som virkelig realiserer menneske-maskin-samarbeid til markedet på Industrial Expo i Hannover, Tyskland Hver enkelt arm av Yumi har syv frihetsgrader og kroppsvekten er 38 kg. Belastningen på hver arm er 0,5 kg, og den gjentatte posisjoneringsnøyaktigheten kan nå 0,02 mm. Derfor er den spesielt egnet for montering av små deler, forbruksvarer, leker og andre felt. Fra presisjonsdelene til mekaniske klokker til behandling av mobiltelefoner, nettbrett og stasjonære datamaskindeler, Yumi er ikke noe problem, noe som gjenspeiler de utmerkede egenskapene til den overflødige roboten, som utvidelse av tilgjengelig arbeidsområde, fleksibilitet, smidighet og nøyaktighet. -Yaskawa Motoman SIA YASKAWA electric, en kjent robotprodusent i Japan og en av de "fire familiene", har også gitt ut en rekke robotprodukter med syv akser. SIA-seriens roboter er lett smidige syvakseroboter, som kan gi humanoid fleksibilitet og akselerere raskt. Den lette og strømlinjeformede utformingen av denne robotserien gjør den svært egnet for installasjon i et trangt rom. SIA-serien kan gi høy nyttelast (5 kg til 50 kg) og stort arbeidsområde (559 mm til 1630 mm), som er svært egnet for montering, sprøytestøping, inspeksjon og andre operasjoner. I tillegg til de lette syvakse robotproduktene, har Yaskawa også lansert det syvaksede robotsveisesystemet. Dens høye frihetsgrad kan opprettholde den mest passende holdningen så langt som mulig for å oppnå høykvalitets sveiseeffekt, spesielt egnet for innvendig overflatesveising og oppnå den beste tilnærmingsposisjonen. Produktet kan dessuten ha et layout med høy tetthet, enkelt unngå forstyrrelser mellom det og akselen og arbeidsstykket, og vise sin utmerkede funksjon for å unngå hindringer. -Jo mer intelligent, jo mer Presto mr20 Allerede i slutten av 2007 utviklet Na bueryue den syv frihetsgradersroboten «Presto mr20». Ved å ta i bruk syvaksedesignet kan roboten utføre en mer kompleks arbeidsflyt og bevege seg i et smalt arbeidsområde som en menneskearm. I tillegg er robotfronten. Dreiemomentet til (håndleddet) er omtrent det dobbelte av den originale tradisjonelle seksakse roboten. Dreiemomentet for standardkonfigurasjonen er 20 kg. Ved å stille inn handlingsområdet kan den bære opptil 30 kg artikler, arbeidsområdet er 1260 mm, og den gjentatte posisjoneringsnøyaktigheten er 0,1 mm. Ved å ta i bruk syvaksestrukturen kan mr20 arbeide fra siden av verktøymaskinen når du tar og plasserer arbeidsstykker på verktøymaskinen. På denne måten forbedrer det effektiviteten av forberedelse og vedlikehold på forhånd. Avstanden mellom verktøymaskiner kan reduseres til mindre enn halvparten av den tradisjonelle seksaksede roboten. I tillegg har nazhibueryue også sluppet to industriroboter, mr35 (med en belastning på 35 kg) og mr50 (med en belastning på 50 kg), som kan brukes på trange steder og steder med hindringer. -OTC syvakset industrirobot Odish fra daihen-gruppen i Japan har lansert de siste syv-akse-robotene (fd-b4s, fd-b4ls, fd-v6s, fd-v6ls og fd-v20s). På grunn av rotasjonen av den syvende aksen, kan de realisere den samme vridningen som menneskelige håndledd og sveising i mer enn en uke; i tillegg er syv akseroboter mennesker (fd-b4s, fd-b4ls) sveisekabelen er skjult i robotkroppen, så det er ikke nødvendig å ta hensyn til interferensen mellom roboten, sveisefestet og arbeidsstykket under undervisningsdrift. Handlingen er veldig jevn, og frihetsgraden for sveisestilling er forbedret, noe som kan kompensere for defekten at den tradisjonelle roboten ikke kan gå inn i sveisingen på grunn av interferens med arbeidsstykket eller sveisefestet. -Baxter og Sawyer fra rethink Robotics Rethink robotics er en pioner innen samarbeidende roboter. Blant dem har Baxter toarmsrobot, som først ble utviklet, syv frihetsgrader på begge armer, og maksimal arbeidsrekkevidde for en arm er 1210 mm. Baxter kan behandle to forskjellige oppgaver samtidig for å øke anvendeligheten, eller behandle den samme oppgaven i sanntid for å maksimere produksjonen. Sawyer, lansert i fjor, er en enarms syvakset robot. De fleksible leddene bruker den samme elastiske aktuatoren, men aktuatoren som brukes i skjøtene har blitt redesignet for å gjøre den mindre. Fordi den syv-akse designen er tatt i bruk og arbeidsområdet utvides til 100 mm, kan den fullføre arbeidsoppgaven med større belastning, og belastningen kan nå 4 kg, som er mye større enn 2,2 kg nyttelasten til Baxter-roboten. -Yamaha syvakset robot Ya-serien I 2015 lanserte Yamaha tre syvakseroboter "ya-u5f", "ya-u10f" og "ya-u20f", som drives og styres av den nye kontrolleren "ya-c100". Den 7-aksede roboten har en e-akse som tilsvarer menneskelig albue, slik at den fritt kan fullføre bøying, vridning, forlengelse og andre handlinger. Selv i det smale gapet hvor det er vanskelig for roboten å utføre operasjonen under 6 akser, kan operasjonen og innstillingen gjennomføres jevnt. I tillegg kan den også realisere den lave knebøyposisjonen og handlingen med å snirkle seg rundt baksiden av enheten. Aktuatoren med hul struktur er tatt i bruk, og enhetens kabel og luftslange er innebygd i den mekaniske armen, som ikke vil forstyrre det omkringliggende utstyret og kan realisere en kompakt produksjonslinje.