A konsoolne roboton robotkäe tüüp, mis kasutab konsoolkonstruktsiooni, et pakkuda pikemat horisontaalset haaret, säilitades samas suhteliselt kompaktse vertikaalse profiili. Konsooliga robotkäed koosnevad vertikaalsest sambast, mis toetab väljapoole ulatuvat horisontaalset kätt. See konfiguratsioon võimaldab käsivarrel juurdepääsu suurele tööümbrisele, hõivates samal ajal minimaalse põrandapinna.
Konsoolrobotid sobivad ideaalselt materjalide käsitsemiseks ja pika haardeulatuse jaoks. Nad on silmapaistvad konveierite, kaubaaluste, CNC-masinate, transpordialade ja muude protsesside laadimisel ja mahalaadimisel, mis vajavad horisontaalset juurdepääsu laia paigutusega. Mõned lisarakendused, mis saavad kasu konsoolroboti võimalustest, on järgmised:
Masinahooldus
Oma laiema haardeulatusega pääsevad konsoolrobotid hõlpsasti juurde mitmele töölahtris olevale masinale. Nad saavad laadida ja maha laadida osi, vahetada tööriistu, lisada kulumaterjale, nagu kinnitusdetailid või keevitustraati, ja eemaldada valmis osi suurepäraselt. Konsoolstiilis õla kasutamine võimaldab paigutada kõik lahtris olevad masinad vastu ühte seina, minimeerides raku üldist jalajälge.
Vali ja aseta
Konsooliga robotkäed sobivad hästi korduvate valimise ja paigutamise ülesannete täitmiseks. Nende pikk horisontaalne haardeulatus võimaldab neil pääseda üksteisest kaugel asuvatele korjamiskohtadele, näiteks allakonveieritele või üle suurte töölaudade. Seejärel saab osi teisaldada ja täpselt paigutada järgmisteks toiminguteks, nagu kontrollimine, pakendamine või kaubaalustele panemine.
Kaubaalustele panemine
Aluste peale- ja mahalaadimine nõuab sageli jõudmist kaubaaluse kaugemasse külge. Konsoolrobot võib ulatuda üle kaubaaluse laiuse või pikkuse, et tagada täielik katvus, võimaldades kastide, kottide ja muude kaupade hõlpsat paigutamist ja väljavõtmist. Konsoolrobotid aitavad optimeerida põrandapinda, kuna kaubaaluseid saab paigutada piki käe laiusid külgi ilma roboti liikumisulatust rikkumata.
Väljastamine
Sellised rakendused nagu hermeetiku jagamine piki tuuleklaasi või liimitäppide kandmine trükkplaatidele vajavad ühtlast rantide või punktide paigutust laiale teele. Konsooliga robotkäed on nende ülesannetega suurepärased, kuna nende laiendatud ulatus võimaldab pihustada või täppida pika lineaarse vahemaa tagant, ilma et oleks vaja robotit ümber paigutada või täiendavaid telgi kasutada.
Kuidas konsoolrobotid töötavad
Konsoolrobotid pakuvad horisontaalset pikendust, kasutades vertikaalse sambaga ühendatud kaheosalist kätt. Statsionaarne alumine käsi ühendub otse sambaga. See loob tugeva ja jäiga platvormi õlavarre aluse liikumiseks. Õlavars ulatub väljapoole, ranne ja otsaefekt on ühendatud selle lõpp-punktiga. Kolonni, õlavarre ja õlavarre mõõdetud liigutusi koordineerides positsioneerib robot lõppefektori täpselt 3D-ruumi.
Kolonnis on roboti servomootorid, hammasülekanne ja sisemine kaabeldus, mis toidavad ja juhivad käe liikumist. See puhas, iseseisev disain eraldab roboti tööosa selle ajamikomponentidest. Sammas kinnitatakse põrandale, võimaldades samal ajal vertikaalsel talal ja õlgadel hakkama saada kõigi valimis- ja paigutusliigutustega. See põrandale paigaldatav sammas väldib võimalikke stabiilsusprobleeme, mis ülaosadel võivad tekkida, piirates laeühendusest tulenevat vibratsiooni ja kõikumist. Samuti koondab see kogu raskuse, jõud ja paindemomendid ohutult põrandasse, selle asemel, et vajada spetsiaalset konstruktsiooni toestust.
Konsoolrobotid kasutavad käte manööverdamiseks erinevaid mootoriseadmeid, tavaliselt elektrilisi servo- või hüdroajameid. Elektri jõul töötavad konsoolrobotid kasutavad täppisservomootoreid igas teljepunktis – veerus, alumisel käel ja õlavarrel. Iga mootor pöörab oma vastavat kiiresegmenti keeruliste asendijuhtimisahelate kaudu. Hästi konstrueeritud elektrilised konsoolvarred pakuvad väga täpset ja reageerivat liikumist, mis sobib ideaalselt keeruliste radade või protsesside jaoks, mis nõuavad sagedast ümberlülitamist. Hüdrauliliselt käitatavad konsool-robotkäed töötavad pigem hüdraulikavedeliku rõhuga kui elektrimootoritega. Suure kandevõime saavutamiseks pakuvad need tavaliselt aeglasemat, kuid võimsamat liikumist. Hüdraulilised hoovad pakuvad ka suuremat paindlikkust, kui on vaja pesukindlust.
Suurele tööalale täpselt ligi pääsemiseks kasutavad konsooliga robotkäed täiustatud kinnitust, jõuülekannet ja sisemisi juhtimismehhanisme. Kolonni alus kinnitatakse tavaliselt otse põranda külge, tagades maksimaalse stabiilsuse. Karastatud terasest hammasrattad, laagrid ja rihmad jaotavad jõud kogu õlale, vältides samal ajal tagasilööki. Kodeerijad annavad kontrollerile asukoha tagasisidet, võimaldades tal iga segmendi liikumist tähelepanelikult jälgida ja reguleerida. See vastupidavate mehaaniliste komponentide ja täiustatud elektrooniliste juhtimisseadmete kombinatsioon võimaldab iga telje koordineerimisel esile tuua kiireid ja korratavaid liigutusi.
Eelised ja miinused
Pakkudes ulatuslikku horisontaalset ulatust minimaalse jalajälje sees, on konsoolrobotidel ainulaadsed eelised koos rakendusespetsiifiliste piirangutega. Insenerid hindavad neid plusse ja miinuseid erinevate tööstusprotsesside jaoks parimate robotkäte konfiguratsioonide määramisel.
Mõned konsooli stiilis robotkäe kasutamise eelised on järgmised:
- Laiendatud horisontaalne ulatus – konsoolrobotite iseloomulik tunnus on nende pikk horisontaalne ulatus, mis ulatub mõne mudeli puhul üle 20 jala. See võimaldab laialdast juurdepääsu ilma alust ümber paigutamata.
- Kompaktne jalajälg – koondades vajaliku vertikaalse ruumi kaheks võtmesambaks – üks statsionaarsele õlavarrele ja teine, mis juhib õlavart – säästavad konsoolrobotid tohutult põrandapinda võrreldes Descartes'i portaalidega.
- Lihtne põrandakinnitus – vajades ainult ühte ankurdatud padjandit, väldivad konsoolrobotid pea kohal paigaldamise keerukust.
- Suur jäikus – konsoolvarred säilitavad suurepärase jäikuse kõigi toetatud koormuste korral. Statsionaarne alumine sektsioon pakub erakordset väändetakistust, samas kui juhitav ülemine sektsioon talub läbipainet.
- Skaleeritavad kasulikud koormused – mitmesugused konsoolrobotid toetavad kandevõimet, mis ulatub mõnest kilogrammist delikaatsete ülesannete jaoks kuni sadade kilogrammideni raskete materjalide transportimiseks. Laiendatud ulatus vähendab maksimaalset kandevõimet.
- Kulutõhus – konsoolkonfiguratsioon minimeerib pika horisontaalse juurdepääsu saavutamiseks vajalikke komponente. See muudab need taskukohasemaks kui paljud traditsioonilised pukklahendused.
Konsooli stiilis robotkäte puhul tuleb arvestada järgmiste puudustega:
- Vertikaalse ulatuse piirangud – alumise fikseeritud õla ja ülemise libiseva õlaga pakuvad konsoolrobotid väiksemat Z-telje ulatust kui 6-teljega liigendrobotid. Nad on suurepärased madala kõrgusega teisaldamisülesannetes, mitte kõrgemate konstruktsioonide virnastamisel või laadimisel.
- Täpsus väheneb täieliku sirutuse korral – läbipaine piki sirutatud kätt raskendab suure täpsuse saavutamist pika ulatuse korral. Tõhusad konsoolrobotid kasutavad jäikuse maksimeerimiseks optimeeritud konstruktsioonikomponente.
- Kokkupõrkeoht aluse lähedal – kuna nende tööümbris ulatub kolonni taha ja kõrvale, tuleb võtta ettevaatusabinõusid, et takistada õla vertikaalset liikumist või samba enda kokkupõrget.
Näited konsoolrobotidest
Tänapäeva turg pakub väljakujunenud tootjatelt rohkem konsoolrobotite mudeleid kui kunagi varem. Erineva kandevõime, maksimaalse ulatuse, kinnitusviiside ja keskkondade puhul mehhaniseerivad geniaalselt konstrueeritud konsoolvarred laia valikut tootmist. Mõned tähelepanuväärsed ja hiljuti välja antud konsoolstiilis tööstuslikud robotkäed on järgmised:
- FANUC CR-15iA – see kompaktne elektriline mudel toetab 15 kg kaalu ja horisontaalset ulatust üle 5 meetri. Selle väike jalajälg võtab minimaalselt liiniruumi, säilitades samal ajal suure kiiruse kuni 10 m/s.
- ABB IRB 940 – 20 kg kandevõime 2,55 meetri ulatuses, see osaliselt suletud mudel keskendub puhta ruumi ühilduvusele suurepärase saastetõrjega.
- Yaskawa HC20XP – see hüdrauliliselt käitatav käsivars ulatub muljetavaldavalt 11 meetrit väljapoole ja kaal on kuni 20 kg, ja see sobib pika ulatusega materjalikäsitlemise vajadustega tänu sujuvalt juhitavale võimsusele.
- Omron TM1400 – uuem 7 kg toiduainetööstuse robot, mis on loodud taluma igapäevast pesemist, käsitsedes samal ajal õrnaid tooteid elektrooniliste servode kaudu.
- Epson C12XL – Epson laiendas oma konsoolide pakkumist selle suure varrega, mis toetab 300 kg ja ulatub üle 7 meetri. Tänu tugevale tõstekonstruktsioonile on see võimalus suurte osade transportimiseks.
Kuna konsoolsete robotkäte ulatus, paindlikkus ja intelligentsus arenevad jätkuvalt, hakkavad nad laonduses, logistikas ja automatiseeritud tootmises täitma laiemaid rolle. Kuna konsoolrobotid on juba olulised kaupade teisaldamise ja masinatele juurdepääsu jaoks olulised komponendid, demonstreerivad konsoolrobotid veelgi oma ainulaadseid pika ulatusega võimeid, kuna nõudlus optimeeritud tootmispaigutuste järele kasvab.
Kokkuvõte
Konsooliga tööstusrobotid kasutavad horisontaalse pikendamise ja kompaktsuse peamisi eeliseid, et optimeerida ulatuslikke valiku- ja paigutustoiminguid. Kuigi sellel puudub liigendatud konstruktsioonide pakutav universaalne liikumisulatus, sobib konsoolvarre erakordne etteulatuvus koos suurepärase kolonnile kinnitatud stabiilsusega hästi sobitatud rakendustega automatiseeritud tehastes ja töötlemiskeskustes. Kuna paindlik automatiseerimine muutub konkurentsivõimelise toimimise universaalseks aspektiks, jätkavad spetsiaalselt ehitatud konsoolvarred olulise niši kujundamist, maksimeerides tootmisvoogu laialivalguvate rajatiste vahel. Nende distaalne teenus avab tõhusad liinikonstruktsioonid, mis ühendavad konsoolirobotid kui olulised osalejad kaasaegses, vilgas tootmiskeskkonnas.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud automaatsete laserkattemasinate, kiire laserkattemasina, laserkarastusmasina, laserkeevitusmasina ja laser-3D-printimise seadmete uurimis- ja arendustegevusele, tootmisele ja müügile. Meie tooted on kulutõhusad ja neid müüakse nii kodu- kui välismaal. Kui olete meie toodetest huvitatud, võtke meiega ühendust aadressilbob@gshenglaser.com.
Mõned selles artiklis kasutatud peamised viited on järgmised:
- Budnick, Frank. "Pilk edasi uusimatele konsoolidega robotrelvadele". Assamblee ajakiri. mai 2022. https://www.assemblymag.com
- Toodete brošüürid. Fanuc, ABB, Yaskawa, Omron, Epson. Sissepääs novembris 2023.
- Sullivan, William. "Pussid, miinused ja edusammud konsoolstiilis robotites". IEEE Robotics & Automation Magazine. juuni 2021. https://ieeexplore.ieee.org