Що таке шестиосьові роботи?
Для багатьох виробничих процесів декартові роботи добре працюють. Однак бувають випадки, коли робот із більшими можливостями пересування працює краще. Дізнайтеся про шестиосьових роботів, як вони рухаються та популярні програми.
Декартові роботи рухаються по осях x, y і z. Має три ступені свободи руху. Недоліком декартових або лінійних роботів є те, що вони не можуть нахилятися або повертатися, а можуть рухатися лише вздовж трьох лінійних осей. Коли є більше ступенів свободи (їх також зазвичай називають віссю руху), роботи можуть виконувати більш різноманітні та точні рухи. Гуманоїдні роботи, такі як Honda ASIMO, мають більше 30 градусів свободи/осі.
Для більшості промислових операцій наявність такої великої кількості осей не потрібна. Значну частину можна зробити лише за допомогою трьох осей декартових роботів. SCARA забезпечує функцію повороту на додаток до трьох осей декартових роботів, загалом чотири ступені свободи. Шестиосьові роботи мають шість ступенів свободи.
Шестиосьова рука робота
Ці шість ступенів свободи забезпечуються серводвигунами, присутніми в кожній секції. Управлінню рухом допомагають ПЛК або мікросхеми роботів у поєднанні з сумісним програмним забезпеченням. На відміну від декартових роботів, які працюють лише на основі лінійного руху, шестиосьові роботи мають бути розроблені з різними типами обертального руху в тривимірному просторі. Це ускладнює програмування руху цих роботів.
Що робить кожна вісь?
Для проектування шестиосьових роботів і керування ними важливо знати роль кожної осі (а також додаткової сьомої). Кожна вісь називається різними виробниками. Хоча осі можна називати по-різному, рухи, які вони виконують, є послідовними. Давайте зараз розглянемо кожен із них.
1-а вісь: Ця вісь є основою робота, яку можна обертати. Це дає змогу рукі робота виконувати рухи зліва направо або справа наліво до повних 180 градусів від центрального розташування. Ця вісь називається J1 для FANUC R-2000iB.
2-а вісь: ця вісь дозволяє обертати нижні руки робота, щоб витягнути решту руки над нею вперед або назад. Ця вісь називається J2 для FANUC R-2000iB.
3-я вісь: 3-я вісь пом’якшує вертикальний охоплення шестиосьового робота. Плече піднімається або опускається за допомогою сервомотора, розташованого на цій осі. Залежно від моделі, верхня рука може рухатися лише в області перед собою або може сягати повністю позаду тіла робота. Ця вісь називається J3 для FANUC R-2000iB.
4-а вісь: ця вісь працює синхронно з п’ятою віссю для керування положенням кінцевого ефектора. Ця вісь активує круговий рух плеча, і цей рух зазвичай називають перекатом зап’ястя. Ця вісь називається J4 для FANUC R-2000iB.
5-а вісь: 5-та вісь виконує функцію нахилу для робота. Рух по тангажу і повороту виконується серводвигунами, підключеними до цієї осі. Нахильний рух рухається вгору та вниз, закріплений на шарнірі, як відкривання та закривання кришки ноутбука. Рух повороту рухається вліво і вправо, закріплений на петлі, як відкривання та закривання дверей. Рух по нахилу та повороту є сполучною ланкою між вертикальними та горизонтальними рухами. Ця вісь називається J5 для FANUC R-2000iB.
6-а вісь: Ця дія виконує поворотний рух. Ця вісь є найближчою до кінцевого ефектора і відповідає за пряме маніпулювання ним. Він здатний обертатися більш ніж на 360 градусів як за годинниковою стрілкою, так і проти неї. Ця вісь називається J5 для FANUC R-2000iB.
Додаткова 7-ма вісь: ця вісь переміщує шестиосьового робота лінійно в місці його встановлення. Це додаткова вісь, яка надає більше функціональних можливостей і без того універсальному роботу.
Використання підвіски для навчання
Як згадувалося раніше, жорстко закодувати рух, який потрібно виконати, досить складно. Елегантним рішенням для цього є використання підвіски для навчання, щоб «навчати» робота.
Підвіска для навчання – це пульт дистанційного керування, який може керувати різними осями шестиосьового робота. Людина-оператор може використовувати підвіску для навчання, щоб переміщати та маніпулювати інструментом кінця руки (EOAT) для бажаної операції. Робот здатний відтворювати операції, які оператор виконує за допомогою підвіски для навчання. Якщо робота потрібно змінити, попередню операцію можна стерти та навчити нових операцій.
Характеристики та застосування
Завдяки шести ступеням свободи руху, які мають шестиосьові роботи, вони можуть виконувати широкий спектр складних рухів, які декартові роботи не можуть виконати лише за допомогою лінійного руху. Шестиосьові роботи можуть точно повторювати рух і функції людської руки, що робить їх дуже універсальними. Завдяки цій можливості він може досягати під і над об’єктами, а також працювати на поверхнях, на які не здатні лінійні роботи.
Основними недоліками шестиосьових роботів порівняно з лінійними/портальними роботами є точність, радіус дії та вантажопідйомність. Тоді як лінійні роботи можуть мати допуски в діапазоні мікрометрів (мкм), шестиосьові роботи можуть мати допуски лише в діапазоні міліметрів (мм).
Асортимент портальних роботів можна розширити за допомогою додаткових риштувань, але діапазон не можна легко розширити для шестиосьових роботів. Це можна зробити на короткий діапазон із додаванням додаткової осі руху для робота. Це дорога модифікація роботів, які вже дорожчі за більшість лінійних роботів. Шестиосьові роботи зазвичай мають вантажопідйомність 50 кг. Портальні роботи можуть мати набагато більшу вантажопідйомність – понад 100 кг.
Універсальність і ряд складних операцій, які можуть виконувати шестиосьові роботи, допомагають йому закріпити місце на багатьох сучасних складальних лініях. Деякі з його застосувань:
Автоматизація підбору деталей і обробки деталей
Автоматика завантаження вставок
Автоматизація штабелювання та сортування
Автоматизація пакування та палетування
Автоматизація монтажних комірок
Автоматизація допоміжних операцій
Автоматизація внутрішньоформового декорування (IMD) / внутрішньоформового етикетування (IML).
Автоматизація переформування (перенесення преса на прес).