Izbira pravega robotskega prijemala se na začetku lahko zdi preprosta. Del je treba prijeti, premakniti in namestiti. Zato se naslednji korak se zdi očiten: primerjajte prijemala in izberite tisto, ki ustreza. Ampak tukaj se mnogi projekti robotskih prijemal (EOAT) zapletejo bolj, kot bi bilo treba.
Robotsko prijemalo ni le komponenta na koncu robotske roke. To je neposredni vmesnik med robotom, obdelovancem in proizvodnim procesom. Vpliva na zanesljivost prijemanja, čas cikla, pozicioniranja, porabo energije, napor za vgradnjo in zagon.
Zato se izbira robotskega prijemala ne bi smela začeti pri prijemalu samem. Začeti je treba z aplikacijo.
Cilj je opredeliti takšno zasnovo prijemala, ki je najbolj optimalno za obdelovanec, ob tem pa upoštevati gibanje, nastavitev robota, arhitekture sistema in proizvodno okolje. Ko so ti dejavniki jasni, je veliko lažje zožiti izbiro pravega industrijskega robotskega prijemala, vakuumsko rešitev ali celovito zasnovo robotskega prijemala (EOAT).
Tu je praktičen postopek v petih korakih.
1. Opredeliti dejansko aplikacijo
Obdelovanec, gibanje, okolje, tolerance in zahteve po prilagodljivosti
2. Izbrati zasnovo prijemanja
Vakuumsko ali mehansko prijemalo, glede na obnašanje obdelovanca in stabilnost procesa
3. Določiti arhitekturo sistema
Centraliziran ali decentraliziran vakuum, pnevmatsko ali električno proženje, robotski in krmilni vmesniki
4. Izbira tipa prijemala
Vzporedno, kotno, radialno, 3-prstno ali prilagodljivo prijemalo glede na geometrijo in gibanje
5. Oblikovanje in potrditev zasnove stika
Prsti prijemala, priseski, tolerance, vedenje površin in testiranje v realnih razmerah
Pred primerjavo tehnologij prijemanja je treba natančno opredeliti, kaj mora robotski sistem prijemanja izvajati v praksi.
Začnite z obdelovancem. Poglejte dlje od nominalnih podatkovin preverite dejanske pogoje proizvodnje:
Nato poglejte gibanje. Čas je denar! Čas prijemanja mora biti čim krajši in hkrati dovolj dolg, kot to zahteva aplikacija. Razmišljajte vnaprej: morda boste nekoč želeli pospešiti postopek. Ko ste prijeli obdelovanec, stabilen prijem med držanjem ni dovolj. Obdelovanec mora ostati varno pritrjen med robotovim pospeševanjem upočasnjevanjem, spreminjanjem smeri in odlaganjem kosa.
Tu pa se zasnova pogosto začne zapletati. Če profil gibanja robota, čas cikla, položaj pobiranja ali zahteve glede odlaganja niso jasne lahko načrtovaje robotskega prijemala (EOAT) postane bolj zapleteno, kot je treba. Ekipa lahko vloži dodatno silo, dodatno težo ali dodaten varnostni dejavnik preprosto zato, da je na varni strani.
Glavno vprašanje je: Kako se obdelovanec premika od mesta prevzema do mesta odlaganja in kolikšen je razpoložljivi taktni čas za izvedbo stabilnega giba prijema?
Ko je namen uporabe jasen, je mogoče z večjo gotovostjo oceniti načelo prijemanja.
Prva tehnična odločitev je običajno izbira med vakuumskim ali mehanskim prijemalom. To odločitev mora vedno izhajati iz aplikacije. Nobena tehnologija prijemanja ni običajno boljša od druge.
Kdaj je smiselno uporabiti vakuumsko prijemanje
Vakuumsko prijemanje je pogosto primerno, ko:
Vakuumsko prijemanje je lahko zelo učinkovito za plošče, liste embalažo, karton in številne druge obdelovance. Vendar je najpomembnejša dejanska površina. Poroznost, hrapavost, ukrivljenost, prah, olje in puščanje lahko spremenijo rezultat v proizvodnji.
Mehansko prijemanje je pogosto primerno, ko:
Mehansko prijemanje lahko zelo učinkovito nadzira položaj in gibanje. Oblika prstov, vpenjalna sila, stična površina in izravnava dovoljenih odstopanj se morajo ujemati z obdelovancem.
Bistvo ni vprašanje, “Katero prijemalo je najboljše?”
Vprašajte: katera zasnova prijemanja je najboljša za vedenje obdelovanca, gibanje in zahtevano stabilnost procesa?
Ko je zasnova vpenjanja jasna, je naslednja odločitev arhitektura sistema. V tem koraku se robotsko prijemalo poveže v celoten avtomatizirani sistem.
Pri vakuumskih rešitvah lahko arhitektura vključuje centralizirano ali decentralizirano ustvarjanje vakuuma. Centralizirano ustvarjanje vakuuma je dobra možnost, kadar uporabljate več sesalnih mest. Decentralizirano ustvarjanje vakuuma je lahko koristno, kadar so pomembni odzivni čas, lokalno krmiljenje ali modularna območja prijemanja.
Pri mehanskih prijemalih vključuje arhitektura pogosto izbiro med pnevmatskim in električnim pogonom.
Pnevmatska prijemala lahko glede na zasnovo združujejo kompaktno velikost in majhno težo, z veliko silo prijema. Pogosto so dobra izbira za robustne, hitre ali prostorsko omejene manipulacije, zlasti tam, kjer je stisnjeni zrak že na voljo.
Električna prijemala so lahko primerna izbira za aplikacije, kjer so pomembni nadzorovano pozicioniranje, nastavljiv hod, nadzor sile ali povratna informacija. Uporabna so takrat, ko prihaja do pogostih sprememb ali ko so za zagon in diagnostiko potrebni dodatni procesni podatki.
Arhitektura sistema vključuje tudi:
Pri tem je načrtovanje orodij robotskega prijemala (EOAT) odločitev, ki vpliva na celoten sistem. Končni efektor robota lahko deluje povsem ustrezno, kot samostojna komponenta, vendar vseeno povzroča težave, če se ne ujema z robotom, arhitekturo krmiljenja ali proizvodno linijo.
Glavno vprašanje je: katera arhitektura ustreza celotnemu sistemu manipulacije?
Če zasnova kaže na mehansko prijemanje, je naslednji korak izbira vrste prijemala. To še vedno ni natančna izbira komponent. To je odločitev, ki določa, kako se bo obdelovancu približajo, kako ga bo držalo, premikalo in postavilo.
Pogoste vrste robotskih prijemal vključujejo:
Vzporedno prijemalo je lahko primerno za pravokotne dele, dele z ravno stranico in aplikacije, kjer raven gib za prijemanje zagotavlja stabilno držanje. Pogosto se uporablja, ko je dostop enostaven in je možno obdelovanec prijeti z dveh strani. Prijemanje je prav tako hitro, odvisno od hoda prijemalne čeljusti.
Kotno prijemalo se odpira in zapira pod kotom. To je lahko uporabno, ko je potrebna kompaktna gibljivost in se gibanje odpiranja prilega okolici.
Radialno prijemalo omogoča širši kot odpiranja. To se lahko uporabi, ko se morajo prsti umakniti motečim obrisom ali ko se mora prijemalo obdelovancu približati na določen način.
3-prstno prijemalo se pogosto uporablja za okrogle ali cilindrične obdelovance. Centrirni premik omogoča stabilno pozicioniranje. Prijemanje je prav tako hitro, odvisno od hoda prijemalne čeljusti.
Prilagodljivo prijemalo je primerna izbira, ko se oblike obdelovancev različne ali ko je treba z obdelovancem ravnati previdno. Prijemalo se lahko prilagodi različnim obrisom in podpira prilagodljive naloge manipulacij.
Prava vrsta prijemala je odvisna od geometrije, dostopnosti, pozicioniranja, stabilnosti gibanja, razpoložljivega prostora in prihodnje prilagodljivosti.
Ključno vprašanje je: kako se mora prijemalo približati, držati, premakniti in postaviti obdelovanec v dejanski proces?
Zasnova stika je točka, kjer oblika orodja na robotskem prijemalu (EOAT) postane specifična. Prav tako je to mesto, kjer majhne odločitve lahko močno vplivajo na zanesljivost prijemanja.
Sistem robotskega prijemanja je lahko na papirju pravilno dimenzioniran, a v proizvodnji vseeno ne uspe, če se stična ne ujema z dejansko površino obdelovanca. Prah, olje, ukrivljenost, poroznost ali spremembe površine lahko spremenijo rezultat.
Vrednotenje pomaga zmanjšati to tveganje.
Pred prehodom na podrobne razvojne korake preverite zasnovo glede na realne pogoje:
Potrditev spreminja domneve v zaupanje. Pomaga zmanjšati zanke ponovnega načrtovanja, zamude pri zagonskih delih in predimenzioniranje. Priporočamo preizkus v realnih pogojih.
Začnite z aplikacijo in ne s prijemalom samim. Določite obdelovanec, gibanje, čas cikla, okolje, zahteve za dviganje in polaganje ter variacije dovoljenega odstopanja. Nato primerjajte zasnove prijemanja, arhitekturo sistema, vrsto prijemala, in potrebe po potrjevanju, preden nadaljujete z natančno izbiro izdelka.
Nobeno ni samodejno boljše. Vakuumsko prijemanje je lahko dobra izbira za ravne, občutljive ali spreminjajoče se obdelovance, z ustreznimi lastnostmi površine. Mehanski prijem je lahko odličen za specifične geometrije, natančno pozicioniranje in dinamične premike. Odločilni dejavnik je uporaba.
Zanesljivost prijemanja je odvisna od geometrije obdelovanca, obnašanja površine, gibanja robota, pospeševanja, dovoljenih odstopanj, zasnove stika, okoljskih pogojev in povratnih informacij. Zasnovo je treba preveriti v realnih pogojih pred izvedbo.
Vzporedno prijemalo je primerno za pravokotne dele, 3-prstno prijemalo se lahko uporablja za valjaste dele, kotna in radialna prijemala so odlična, ko so kritične zahteve glede prostoraali odpiranja, prilagodljiva prijemala pa lahko podpirajo različne oblike ali manipulirajo občutljive obdelovance.
Zasnovo orodja robotskega prijemala (EOAT) je treba potrditi pred začetkom faz podrobnega projektiranja in faz implementacije Zgodnje potrjevanje pomaga preverjanje predpostavk glede gibanja, dovoljenih odstopanj, lastnosti površine, povratnih informacij, porabe energije in prihodnje prilagodljivosti.