Какво представляват роботите с шест оси?
За много производствени процеси декартовите роботи работят добре. Въпреки това има моменти, когато робот с повече възможности за движение работи по-добре. Научете за роботите с шест оси, как се движат и популярни приложения.
Декартовите роботи се движат по оста x, y и z. Има три степени на свобода на движение. Недостатъкът на декартовите или линейните роботи е, че те не могат да се накланят или обръщат, а могат да се движат само по трите линейни оси. Когато има повече степени на свобода (също често наричана ос на движение), роботите могат да извършват по-гъвкави и прецизни движения. Хуманоидните роботи като Honda ASIMO имат повече от 30 степени на свобода/ос.
Наличието на такъв голям брой оси не е необходимо за повечето индустриални операции. Голяма част може да се направи само с три оси на картезиански роботи. SCARA осигурява функция за завъртане в допълнение към триосните декартови роботи, за общо четири степени на свобода. Роботите с шест оси имат шест степени на свобода.
Ръка на робот с шест оси
Тези шест степени на свобода се улесняват от сервомоторите, присъстващи във всяка секция. Контролът на движението се подпомага от PLC или IC на роботите във връзка със съвместим софтуер. За разлика от декартовите роботи, които работят само на базата на линейно движение, роботите с шест оси трябва да бъдат проектирани с различни видове въртеливо движение в триизмерното пространство. Това прави програмирането на движението на тези роботи сложно.
Какво прави всяка ос?
За да проектирате и манипулирате роботите с шест оси, е важно да знаете ролите на всяка ос (както и на седма по избор). Всяка ос се нарича с различно име от различни производители. Въпреки че осите могат да бъдат наричани по различен начин, движенията, които извършват, са последователни. Нека сега разгледаме всеки един.
1-ва ос: Тази ос е основата на робота, която може да се върти. Това позволява на ръката на робота да има движение отляво надясно или отдясно наляво до цели 180 градуса от централното местоположение. Тази ос се нарича J1 за FANUC R-2000iB.
2-ра ос: Тази ос позволява въртенето на долните ръце на робота, за да удължи останалата част от ръката над нея напред или назад. Тази ос се нарича J2 за FANUC R-2000iB.
3-та ос: 3-тата ос намалява вертикалния обхват на робота с шест оси. Горната част на ръката се повдига или спуска със сервомотора, разположен на тази ос. В зависимост от модела, горната част на ръката може да се движи само в зоната пред него или може да достигне докрай зад тялото на робота. Тази ос се нарича J3 за FANUC R-2000iB.
4-та ос: Тази ос работи в синхрон с петата ос, за да манипулира позицията на крайния ефектор. Тази ос задейства кръгово движение на горната част на ръката и движението обикновено се нарича Wrist roll. Тази ос се нарича J4 за FANUC R-2000iB.
5-та ос: 5-та ос изпълнява функцията за накланяне на робота. Движението на наклон и отклонение се извършва от сервомоторите, свързани към тази ос. Движението на височина се движи нагоре и надолу, фиксирано на панта, като отваряне и затваряне на капака на лаптоп. Движението на отклонение се движи наляво и надясно, фиксирано на панта, като отваряне и затваряне на врата. Движението на наклон и отклонение е мостът между вертикалните и хоризонталните движения. Тази ос се нарича J5 за FANUC R-2000iB.
6-та ос: С това действие се извършва усукващо движение. Тази ос е най-близо до крайния ефектор и е отговорна за неговата директна манипулация. Това може да се върти на повече от 360 градуса както по посока на часовниковата стрелка, така и обратно на часовниковата стрелка. Тази ос се нарича J5 за FANUC R-2000iB.
Опционална 7-ма ос: Тази ос движи линейно шестосния робот там, където е инсталиран. Това е опционална ос, която осигурява повече функционалност на вече универсалния робот.
Използване на висулка Teach
Както споменахме по-рано, доста е трудно да се кодира твърдо движението, което трябва да се изпълни. Елегантно решение за това е използването на висулка за обучение за „обучение“ на робота.
Висулката за обучение е дистанционно, което може да управлява различните оси на шестосния робот. Човек-оператор може да използва висулката за обучение, за да движи и манипулира края на инструмента за рамото (EOAT) за желаната операция. Роботът е способен да възпроизвежда операциите, които операторът извършва с висулката за обучение. Ако роботът трябва да бъде преназначен, предишната операция може да бъде изтрита и нови операции могат да бъдат обучени.
Характеристики и приложения
С шестте степени на свобода на движение, които шестосните роботи имат, те могат да извършват широк спектър от сложни движения, които картезианските роботи не могат да изпълнят само с линейно движение. Роботите с шест оси могат да копират точно движението и функцията на човешката ръка, което я прави много гъвкава. С тази способност той може да достига под и над обекти и да работи върху повърхности, които линейните роботи не могат.
Основните недостатъци на шестосните роботи по отношение на линейните/порталните роботи са прецизността, обхватът и капацитетът на полезен товар. Докато линейните роботи могат да имат допустими отклонения в диапазона от микрометри (μm), шестосните роботи могат да имат допустими отклонения само в диапазона от милиметри (mm).
Обхватът на порталните роботи може да бъде разширен с допълнително скеле, но обхватът не може да бъде разширен лесно за роботи с шест оси. Може да се направи до кратък диапазон с добавяне на допълнителна ос на движение за робота. Това е скъпа модификация на роботи, които вече са по-скъпи от повечето линейни роботи. Роботите с шест оси обикновено имат товароподемност от 50 кг. Порталните роботи могат да имат много по-голям капацитет при доста над 100 кг.
Гъвкавостта и наборът от сложни операции, които могат да бъдат изпълнени от роботи с шест оси, му помагат да си осигури място в много съвременни поточни линии. Някои от приложенията му са:
Автоматизация за подбиране и обработка на части
Поставете автоматизация на зареждането
Автоматизация на подреждане и сортиране
Автоматизация на опаковане и палетизиране
Автоматизация на монтажни клетки
Автоматизация на спомагателните операции
Автоматизация за декориране в калъп (IMD) / етикетиране в калъп (IML).
Автоматизация за формоване (прехвърляне от преса към преса).