Соединение оси робота может испортить ваше производство

Около 10–20 % роботов имеют эту малоизвестную функцию. Это может испортить вашу программу, если вы не готовы.

На днях я узнал о новой концепции робототехники… соединение оси робота.

Генеральный директор RoboDK Альберт Нубиола сказал мне:«Соединение осей робота важно для программирования роботов, но немногие пользователи знают об этом и часто путаются».

Он был прав! О соединении осей написано очень мало. Более того, несмотря на то, что я уже почти десять лет являюсь экспертом по робототехнике, я никогда не знал об этой немного необычной функции.

Если вы никогда не слышали о соединении осей робота, не волнуйтесь. Вы не одиноки.

Соединение осей - неплохая функция. На самом деле, это имеет некоторые преимущества. Но это может повлиять на ваше программирование, если вы не готовы к этому. По оценкам Альберта, от 10 до 20 % промышленных роботов страдают от сцепления осей.

Что такое соединение осей?

Соединение осей — это когда два или более сустава робота соединены вместе. Они могут быть связаны физически, параллельным соединением или связаны в управляющем программном обеспечении.

Вот описание соединения осей на практике…

Без соединения осей:большинство роботов с 6 степенями свободы

Во-первых, давайте посмотрим на классического промышленного робота с 6 степенями свободы (DoF), например, Comau Smart NJ 16-3.1

Для большинства современных роботов с 6 степенями свободы справедливо следующее:

• Каждый сустав физически независим.
• Каждым суставом можно управлять независимо, не затрагивая другие суставы.
• Двигатель для каждого сустава расположен на самом суставе.

Для большинства роботов с 6 степенями свободы нет соединения осей. Это делает управление очень простым — если вы переместите сустав (например, сустав 3) на определенную величину, будет двигаться только этот сустав.

Соединение осей:некоторые роботы

Давайте посмотрим на робота с осевым соединением:Comau Smart5 NJ-165-3.0

Comau производит несколько роботов с осевым соединением. Это одна из моделей роботов с 6 степенями свободы и осевой связью. Все роботы-укладчики Comau также имеют эту функцию.

Для этого робота верно следующее:

• Двигатели шарниров 2 и 3 расположены в основании робота.
• Шарнир 3 перемещается с помощью механизма параллельного звена, который физически связывает два шарнира.
• При перемещении шарнира 2 сустав 3 также перемещается, и наоборот.

Это немного влияет на управление и программирование этих роботов. Обычно вы программируете робота с 6 степенями свободы, отправляя 6 значений, каждое из которых соответствует желаемому положению 6 суставов. При соединении осей это усложняется, поскольку два шарнира робота являются зависимыми.

Большое преимущество соединения осей:высокая полезная нагрузка

Если соединение осей настолько проблематично, зачем вообще его использовать?

В некоторых ситуациях использование роботов с сопряженными осями имеет одно большое преимущество перед традиционными роботами с 6 степенями свободы:высокая полезная нагрузка.

В качестве примера возьмем Comau NJ-165 (со сцепленной осью) и NJ-16 (традиционный 6 DoF):

<тд>

Смарт NJ-1-3.1

<тд>

Смарт 5 NJ-165-3.0

<тд> 3,11 м <тд> 0,1 мм <тд> 0,1 мм <тд> 165 кг <тд> 680 кг <тд> 1240 кг

Тип	Традиционный 6 DoF	Соединение осей, 6 степеней свободы
Охват	3,00 м
Повторяемость
Полезная нагрузка	16 кг
Вес

Как видите, эти два робота очень похожи по досягаемости и повторяемости. Однако когда дело доходит до полезной нагрузки, они сильно различаются.

Робот с осевым соединением имеет грузоподъемность более чем в 10 раз больше, чем у традиционного робота с 6 степенями свободы!

Это имеет большой смысл. Большая часть грузоподъемности робота обеспечивается двигателями в шарнирах 2 и 3. Обычно двигатель в шарнире 2 также должен выдерживать большой вес мощного двигателя шарнира 3. Добавление этого двигателя к основанию робота позволяет Comau сделать конструкцию больше и прочнее, не требуя слишком мощного двигателя для соединения 2.

Какие типы роботов используют соединение осей?

Существует три основных типа роботов, использующих соединение осей:

• Роботы для укладки на поддоны — Многие роботы-палетоукладчики имеют соединение осей, потому что это позволяет им иметь более высокую полезную нагрузку.
• Роботы с высокой полезной нагрузкой и шестью степенями свободы — Роботы Comau, Fanuc и ABB с самой высокой грузоподъемностью оснащены осевым соединением, что помогает им поднимать более высокие полезные грузы. Некоторые модели (например, KUKA IRB 8700-800/3.50 с грузоподъемностью 800 кг) даже имеют противовес, прикрепленный к параллельному соединению, чтобы уравновесить большую полезную нагрузку.
• Тонкие роботы — Несколько тонких роботов используют соединение осей, чтобы учесть их тонкую структуру.

Как узнать, есть ли у вашего робота соединение осей

Определить, использует ли ваш робот соединение осей, не всегда просто… если только вы не используете RoboDK.

Насколько нам известно, RoboDK — единственное независимое от бренда программное обеспечение, которое может точно учитывать сцепление осей.

Вы можете увидеть, есть ли у вашего робота соединение осей в RoboDK двумя способами:

1. Переместите сустав 2 или 3 на панели робота и посмотрите, движется ли другой сустав.
2. Дважды щелкните предельное значение соединения для соединения 2 или 3, чтобы открыть окно сопоставления соединения осей (взаимодействие оси 2 и оси 3).

В некоторых роботах легко сказать, что робот имеет осевое соединение, потому что вы можете видеть параллельную связь, идущую от основания робота до шарнира 3. Кроме того, к шарниру 3 не подключен двигатель, он также находится в база.

Некоторые роботы также имеют редукторную муфту между шарнирами 5 и 6.

Некоторые конкретные указания по брендам роботов

Исходя из нашего опыта использования роботов, вот несколько советов о трех брендах роботов:

• FANUC использует соединение осей на всех моделях, даже в тех, у которых нет физического соединения, где соединение применяется в программном обеспечении.
• Компания ABB также предоставляет подробные карты для некоторых роботов с осевой связью.
• Comau предоставляет подробное отображение соединения осей на всех технических характеристиках робота. Например, см. пределы карты суставов (оси 2 и 3) для различных положений робота в этом листе данных. У некоторых из их роботов также есть «мертвая зона», где один сустав становится ограниченным из-за соединения осей. Описанное рабочее пространство позволяет точно смоделировать и отобразить взаимодействия в виде диаграммы Joint 2 и Joint 3.

Итак, откройте свою модель робота в RoboDK и попробуйте выяснить, есть ли у нее соединение осей.

Если это так, знайте, что RoboDK сделает все за вас, а соединение осей не испортит ваше программирование!