Přímá odpověď: Užitečné zatížení robota není hmotnost dílu. Je to hmotnost koncového efektoru plus hmotnost dílu, drženého v vzdálenosti, kterou nástroje umisťují mezi ním a přírubou zápěstí. V cyklu nakládání stejný nástroj vnáší díl dovnitř a vynáší hotový díl ven, takže hmotnost nástroje je přítomna po celý cyklus. Dimenzujte rameno na součet, ve skutečném odsazení a zachovejte rezervu.
Pro koho je to určeno: Napsáno pro inženýry a kupující, kteří dimenzují robota pro nakládání a vykládání do stroje, kde účelově vyrobený koncový efektor přenáší díl do a ze stroje.
Rozsah: Tato příručka EVST se zabývá tím, co musí kontrola užitečného zatížení zahrnovat, proč je vzdálenost od těžiště stejně důležitá jako hmotnost a co je třeba dodat, než dodavatel může dimenzovat rameno. Nezahrnuje konstrukci chapadla, propojení se strojem ani modelování doby cyklu.
Co musí pokrýt užitečné zatížení robota
První otázkou ve většině dotazů je, jak těžký je daný díl. Je to správná otázka a pouze polovina odpovědi, protože to, co robot nese, nikdy není samotný díl.
V referenčním záběru drží šestiosé rameno plochý prstencový obrobek ve velkém účelovém koncovém efektoru a zvedá ho ze stroje. Nástrojová deska a prstenec visí společně na zápěstí. Tabulka užitečného zatížení vyplněná pouze z dílu vynechává hmotu, která je přítomna v každé sekundě cyklu.
Podle ISO 10218-2: 2025 Je třeba posoudit spíše aplikaci robota než samotného robota a užitečné zatížení se komerčně chová stejně: rameno, koncový efektor a obrobek jsou jednou volbou, nikoli třemi.
Nejlevnější oprava u takového projektu se provádí na papíře. Obrázek užitečného zatížení robota, který nezahrnuje nástroje, se obvykle nachází na podlaze, když je rameno již přišroubované.
Nakládací cyklus přenáší nástroje oběma směry
Záběry ukazují dva důležité pohyby: vkládání dílu do stroje a vyjíždění hotového dílu. Oba pohyby provádí stejný koncový efektor.
To znamená, že hmotnost nástroje je v celém cyklu konstantní a pouze součást přichází a odchází. Nejhorší případ pro zápěstí není jediný okamžik, ale zatížený stav, a k tomu dochází dvakrát za cyklus, nikoli jednou.
Pokud se buňka nakládá a odlehčuje stejným nástrojem, je základním kritériem dimenzování podle zatíženého stavu. Pokud se pro každý směr používá samostatný nástroj, je nutné každý z nich kontrolovat samostatně.
Vzdálenost je součástí zatížení
Jmenovité užitečné zatížení je uváděno při daném odsazení těžiště. Stejná hmotnost namontovaná dále od příruby zvedá moment, který musí zápěstí udržet, a velký koncový efektor obvykle tlačí obrobek dále ven než jednoduchý chapadlo.
Proto mohou dvě buňky se stejnou hmotností dílů potřebovat různá ramena. Rozdíl je v geometrii, nikoli v hmotnosti. Podle ISO 9283: 1998, výkonnostní kritéria pro průmyslové roboty jsou stanovena za definovaných testovacích podmínek, což připomíná, že katalogový obrázek popisuje spíše test než vaši buňku.
Když posíláte údaje dodavateli, pošlete také ofset: přibližnou polohu těžiště nástroje a součásti po jejím uchycení. Dvě hmotnosti bez vzdálenosti nelze porovnat s diagramem užitečného zatížení.
Co záznam dokazuje a co ne
Záběry dokazují viditelnou sekvenci: robot s účelově vyrobeným koncovým efektorem uchopí prstencový obrobek, umístí ho do stroje a hotový díl opět zvedne, přičemž nástroj a díl jsou na zápěstí současně.
Nedokazuje žádnou hmotnost, žádný posun, žádný čas cyklu ani žádnou polohovací schopnost. Nic v tomto článku by nemělo být chápáno jako měření zobrazené buňky.
Oddělení viditelných důkazů od inženýrského závěru je to, co umožňuje přenositelnost závěru na vaši vlastní stranu. Podle ISO 12100: 2010Hodnocení rizik začíná určením limitů strojního zařízení a limit užitečného zatížení robota je jedním z nich. Užitečné zatížení robota je zkrátka spíše vstupem pro výběr než výsledkem přijetí.
Krátká rozhodovací tabulka
Pokud je nástroj vzhledem k součásti lehký a nachází se blízko příruby, obvykle postačuje kontrola součtu užitečným zatížením.
Pokud je nástroj těžký nebo dlouhý, rozhodující je odsazení a moment zápěstí je nutné zkontrolovat podle diagramu výrobce ve skutečné vzdálenosti, nikoli v nominálním bodě.
Pokud nakládání a odlehčování používají různé nástroje, považujte je za dva zatěžovací stavy. Pokud obojí provádí jeden nástroj, dimenzujte na základě naloženého stavu a ověřte, že pohyby v nezatíženém stavu jsou ve stejné obálce.
| Situace | Co řídí | Co zkontrolovat |
|---|---|---|
| Lehké obrábění nástrojů blízko příruby | Celková hmotnost | Součet nástrojů a částí oproti jmenovitému užitečnému zatížení |
| Těžké nebo dlouhé nástroje | Posunutí těžiště | Moment zápěstí ve skutečné vzdálenosti, nikoli v nominálním bodě |
| Různé nástroje v každém směru | Dva zatěžovací stavy | Každý směr dimenzován podle svého nejhoršího stavu |
| Sdílené nástroje pro několik dílů | Nejtěžší varianta | Rozpětí užitečného zatížení robota oproti nejhorší variantě |
Co si připravit před vyžádáním cenové nabídky
Hmotnost dílu a obrysové rozměry s přibližným těžištěm. Koncept chapadla: jak drží, kolik zhruba váží, jak daleko vyčnívá.
Geometrie mezi úchopem a umístěním: vzdálenost, výškový rozdíl a to, zda musí rameno dosáhnout dovnitř krytu stroje.
Požadavek cyklu a velikost dávky a to, zda více než jedna varianta dílu sdílí nástroje.
Kam se to vejde do širší buňky
Dimenzování užitečného zatížení je důležité vedle kontroly dosahu a polohy; rameno, které nese břemeno, se stále nemusí dostat do polohy požadované otvorem stroje.
U aplikací nakládání do strojů rozhraní se strojem, blokování dvířek a prezentace dílu obvykle formují nástroje stejně jako samotný díl.
Zacházejte s datovým zatížením, dosahem a rozhraním jako s jednou iterací, nikoli se třemi postupnými rozhodnutími.
Často kladené otázky
Zahrnuje jmenovité užitečné zatížení chapadlo?
Ano. Jmenovité užitečné zatížení je celková hmotnost na přírubě, což znamená koncový efektor plus obrobek, uvedená při uvedeném odsazení těžiště.
Proč stejná hmotnost potřebuje na jedné buňce většího robota než na jiné?
Protože se odsazení liší. Hmota držená dále od příruby zvyšuje moment v zápěstí, i když se hmotnost nezmění.
Co když se součástka přepravuje pouze jedním směrem?
Pak jsou zatížené a nezatížené pohyby samostatnými zatěžovacími stavy. Velikost se vztahuje na těžší zatěžovací stav s vlastním odsazením.
Jak velký okraj by měl být ponechán?
To závisí na diagramu výrobce, profilu pohybu a případných budoucích variantách dílu; jedná se spíše o rozhodnutí projektu než o fixní procento.
Vstupy projektu pro posouzení žádosti
Pokud dimenzujete robota pro nakládání do stroje, nejrychlejší cestou k užitečné odpovědi je odeslat zatěžovací stav, nikoli jednu hmotnost. EVST pracuje s otázkami týkajícími se užitečného zatížení spíše než s katalogovým obrázkem.
- hmotnost dílu, obrys a přibližné těžiště
- koncept chapadla, přibližná hmotnost a projekce
- geometrii pro výběr a umístění, včetně jakéhokoli dosahu do stroje
- požadavek na cyklus, velikost dávky a varianty dílů
Pošlete tyto čtyři a EVST porovná užitečné zatížení a moment zápěstí s vaším skutečným dílem a nástroji. Související čtení: ošetřování robotického stroje, kontrola dosahu a pózy.