חמישה פרמטרים שיעזרו לך לבחור רובוטים תעשייתיים

בשל המבנים, השימושים והדרישות השונות של רובוטים תעשייתיים, גם הביצועים שלהם משתנים. באופן כללי, יצרני רובוטים תעשייתיים יצרפו תיאור של הפרמטרים הטכניים העיקריים למוצריהם. כמובן, יש מידע רב בנתונים, כולל מספר צירי הבקרה, כושר נשיאת עומס, טווח עבודה, מהירות תנועה, דיוק מיקום, שיטת התקנה, רמת הגנה, דרישות סביבתיות, דרישות אספקת חשמל, מידות ומשקל חיצוניים של הרובוט ופרמטרים נוספים הקשורים לשימוש, התקנה ותחבורה.
עם זאת, כדי להעריך את הביצועים של רובוט, זה תלוי בעיקר בחמשת הפרמטרים הבאים:
1. טווח העבודה של הרובוט
טווח העבודה של רובוטים תעשייתיים מתייחס לאזור המרחבי שאליו ניתן להגיע על ידי זרוע הרובוט או נקודת ההרכבה הידנית, בדרך כלל עם מרכז לוחית ההרכבה של קצה זרוע הרובוט כנקודת הייחוס, למעט הגודל והצורה של אפקטורי קצה (כגון מתקנים, אקדחי ריתוך וכו'). טווח זה קובע את השטח המקסימלי שרובוטים יכולים לכסות במהלך ביצוע המשימה והוא אחד האינדיקטורים החשובים למדידת ביצועי הרובוט.
טווח העבודה של רובוטים תעשייתיים מושפע מגורמים שונים, לרבות אורך הזרוע הרובוטית, מספר המפרקים, טווח זוויות המפרק ודרגות חופש. לדוגמה, רובוטים עם זרועות ארוכות יותר יכולים לכסות חלל רחב יותר, בעוד שמספר המפרקים וטווח הזוויות משפיעים ישירות על הגמישות וטווח התנועה שלהם. בנוסף, מערכת הבקרה, יכולת העומס והגבלות הבטיחות של סביבת העבודה של רובוטים יכולים גם הם להשפיע על טווח העבודה שלהם. בשימוש מעשי, יש צורך לשקול את ההתנגשויות האפשריות שעלולות להתרחש לאחר התקנת אפקטור הקצה.
2. כושר הנשיאה של רובוטים
כושר נשיאה מתייחס למסה המקסימלית שרובוט יכול לעמוד בכל עמדה בטווח העבודה שלו, ואינדיקטור זה הוא אחד הפרמטרים החשובים למדידת ביצועי הרובוט. על פי תרחישי יישום ודרישות שונות, כושר הנשיאה של רובוטים תעשייתיים משתנה מאוד, בדרך כלל נמדד ביחידות של מסת עומס (ק"ג).
יכולת הנשיאה לא תלויה רק ​​באיכות העומס, אלא גם קשורה קשר הדוק למהירות הפעולה של הרובוט, תאוצה ואיכות האפקטור הקצה. לדוגמה, במהלך פעולה- במהירות גבוהה, מטעמי בטיחות, המשקל המרבי של חפצים שהרובוט יכול לאחוז במהירויות גבוהות משמש בדרך כלל כמדד לכושר הנשיאה. בנוסף, האורך, החוזק המבני והכוח של מערכת ההנעה (כגון מנועים ומפחיתים) של זרוע הרובוט משפיעים גם על כושר נשיאת העומס שלה.
באופן כללי, כושר נשיאת העומס- המסופק בפרמטרים הטכניים של המוצר מתייחס למשקל של עצמים שניתן לתפוס על ידי הרובוט במהלך תנועה- במהירות גבוהה, בהנחה שמרכז הכובד של העומס ממוקם בנקודת הייחוס של פרק כף היד מבלי להתחשב בגורם הקצה. לכן, בעת תכנון פתרונות יישום, יש צורך לקחת בחשבון גם את משקלו של אפקטור הקצה. רובוטים לעיבוד כגון ריתוך וחיתוך אינם צריכים לתפוס חפצים, וכושר הנשיאה של הרובוט מתייחס למסה של אפקטורי קצה שהרובוט יכול להתקין. רובוט החיתוך צריך לשאת את כוח החיתוך, וכושר הנשיאה שלו מתייחס בדרך כלל לכוח הזנת החיתוך המקסימלי שניתן לשאת במהלך החיתוך.
3. דרגות חופש
מידת החופש (DOF) של רובוטים תעשייתיים מתייחסת למספר המפרקים במנגנון הרובוט שיכולים לנוע באופן עצמאי, ומהווה אינדיקטור חשוב למדידת גמישות ופונקציונליות של רובוטים. דרגות החופש מיוצגות בדרך כלל על ידי מספר התנועות הלינאריות, התנודות או הסיבובים של ציר, כאשר כל מפרק מתאים לדרגת חופש אחת. כל דרגת חופש מתאימה בדרך כלל לציר עצמאי, כך שדרגות החופש שוות למספר המפרקים ברובוט.
בתחום הרובוטים התעשייתיים, עיצוב דרגות החופש תלוי ביישומים ספציפיים, בדרך כלל נעים בין 3 ל-6 דרגות חופש, אך ישנן גם יישומים מיוחדים הדורשים יותר או פחות דרגות חופש. לדוגמה, רובוטים נפוצים של שישה צירים נמצאים בשימוש נרחב בתחומים כמו ייצור רכב והרכבה אלקטרונית בשל הגמישות שלהם, בעוד רובוטי SCARA עם ארבעה צירים מתמקדים בפעולות מדויקות בתוך מטוס.
4. מהירות תנועה
מהירות התנועה של רובוטים תעשייתיים מתייחסת למהירות שבה הרובוט נע בזמן ביצוע משימות, הנמדדת בדרך כלל במעלות לשנייה (DPS) או מהירות ליניארית (מ"מ/שניות). באופן כללי, מהירות התנועה של רובוט נקבעת בעיקר על ידי מהירות המפרק, שהיא מהירות הסיבוב של כל מפרק של הרובוט, הנמדדת בדרך כלל במעלות לשנייה (מעלה /שניות). מהירות התנועה קובעת את יעילות העבודה של רובוט ומהווה פרמטר חשוב המשקף את רמת הביצועים של הרובוט.
כמובן שככל שמהירות התנועה מהירה יותר, כך ייטב. זה עדיין תלוי בתרחיש היישום. לדוגמה, כאשר רובוט ריתוך מבצע עבודת ריתוך על מרכב רכב, אם מהירות הריתוך מהירה מדי, הדבר עלול להוביל לירידה באיכות תפר הריתוך, וכתוצאה מכך לבעיות כמו ריתוך לא שלם ותפר ריתוך לא אחיד; אם המהירות איטית מדי, זה יפחית את יעילות הייצור ויגדיל את עלויות הייצור. כמובן שניתן להתאים את מהירות התנועה.
5. דיוק מיקום
דיוק המיקום של רובוטים תעשייתיים הוא אחד המדדים החשובים למדידת הביצועים שלהם, בדרך כלל מחולק לשני היבטים: דיוק מיקום חוזר ודיוק מיקום מוחלט.
דיוק מיקום חוזר מתייחס לדיוק שבו הגורם הקצה של רובוט תעשייתי יכול להגיע למיקום היעד כאשר הוא מבצע את אותה משימה מספר פעמים. מחוון זה משקף את העקביות של רובוטים באותם תנאים. לדוגמה, לרובוטים תעשייתיים-גבוהים ובדיוק-גבוהים המשמשים בייצור אלקטרוני יש דיוק חוזר של ±0.02 מ"מ.
דיוק המיקום המוחלט מתייחס לסטייה בין המיקום האמיתי שאליו מגיע גורם הקצה של הרובוט לבין מיקום היעד התיאורטי. מחוון זה בדרך כלל נמוך מהדיוק של מיקום חוזר, שכן דיוק המיקום המוחלט מושפע משגיאות מכניות, שגיאות אלגוריתמי בקרה ורזולוציית מערכת. ברוב המקרים, דיוק המיקום החוזר גבוה יותר מדיוק המיקום המוחלט, מכיוון שדיוק המיקום החוזר תלוי בעיקר בדיוק של מפחית מפרק הרובוט ומכשיר השידור, בעוד שדיוק המיקום המוחלט מושפע מתנאים ראשוניים יותר ומשתנים סביבתיים.
למעלה מוצגים חמשת הפרמטרים החשובים להערכת הביצועים של רובוטים תעשייתיים, הכתובים בדרך כלל במדריך המוצר של רובוטים תעשייתיים. שליטה בידע הבסיסי הזה ייתן לך הבנה כללית של הביצועים של רובוטים תעשייתיים.