Direkte svar: Robotens nyttelast er ikke delens vekt. Det er massen til endeeffektoren pluss massen til delen, holdt i avstanden verktøyet plasserer mellom dem og håndleddsflensen. I en lastesyklus bærer det samme verktøyet delen inn og bærer den ferdige delen ut, slik at verktøymassen er tilstede for hele syklusen. Dimensjoner armen på summen, ved den faktiske forskyvningen, og hold marginen.
Hvem er dette for: Skrevet for ingeniører og innkjøpere som dimensjonerer en robot for maskinlasting og -lossing, der en spesialbygd endeeffektor fører delen inn i og ut av en maskin.
Omfang: Denne EVST-veiledningen dekker hva en nyttelastsjekk må inkludere, hvorfor avstanden til massesenteret er like viktig som massen, og hva som må leveres før en leverandør kan dimensjonere en arm. Den dekker ikke griperdesign, maskingrensesnitt eller syklustidsmodellering.
Hva en robotnyttelast må dekke
Det første spørsmålet i de fleste henvendelser er hvor tung delen er. Det er det riktige spørsmålet og bare halve svaret, fordi det roboten bærer aldri er delen alene.
I referanseopptaket holder en seksakset arm et flatt ringformet arbeidsstykke i en stor, spesialbygd endeeffektor og løfter det fritt fra en maskin. Verktøyplaten og ringen henger sammen på håndleddet. Et nyttelastbord fylt ut fra selve delen utelater en masse som er tilstede i hvert sekund av syklusen.
Ifølge ISO 10218-2: 2025 Det er robotapplikasjonen snarere enn roboten alene som må vurderes, og nyttelasten oppfører seg på samme måte kommersielt: armen, endeeffektoren og arbeidsstykket er ett valg, ikke tre.
Den billigste korreksjonen på et prosjekt som dette gjøres på papiret. En robotnyttelast som utelater verktøyet oppdages vanligvis på gulvet når armen allerede er boltet fast.
Lastesyklusen bærer verktøy begge veier
Opptaket viser to bevegelser som er viktige: delen som går inn i maskinen, og den ferdige delen som kommer ut. Begge utføres av den samme endeeffektoren.
Det betyr at verktøymassen er konstant gjennom hele syklusen, og bare delen kommer og går. Det verste tilfellet for håndleddet er ikke et enkelt øyeblikk, men den belastede tilstanden, og det skjer to ganger per syklus i stedet for én gang.
Der en celle lastes og avlastes med samme verktøy, er dimensjonering mot lastet tilstand den ærlige grunnlinjen. Der separat verktøy brukes for hver retning, må hver retning kontrolleres for seg selv.
Avstand er en del av lasten
Nominell nyttelast er oppgitt ved en oppgitt massesenterforskyvning. Den samme massen montert lenger fra flensen øker momentet håndleddet må holde, og en stor endeeffektor skyver vanligvis arbeidsstykket lenger ut enn en enkel griper ville gjort.
Dette er grunnen til at to celler med identiske delvekter kan trenge forskjellige armer. Forskjellen er geometrien, ikke massen. I følge ISO 9283: 1998, ytelseskriterier for industriroboter er angitt under definerte testforhold, noe som er en påminnelse om at en katalogfigur beskriver en test snarere enn din celle.
Når du sender tall til en leverandør, må du også sende offset-verdien: det omtrentlige massesenteret til verktøyet og til delen når den holdes. To masser uten avstand kan ikke kontrolleres mot et nyttelastdiagram.
Hva opptakene beviser og hva de ikke beviser
Opptakene beviser en synlig sekvens: en robot med en spesialbygd endeeffektor griper grep om et ringformet arbeidsstykke, plasserer det i en maskin og løfter den ferdige delen ut igjen, med verktøyet og delen på håndleddet sammen.
Den beviser ingen masse, noen forskyvning, noen syklustid eller noen posisjoneringsevne. Ingenting i denne artikkelen skal leses som en måling av cellen som vises.
Å holde de synlige bevisene og den tekniske konklusjonen adskilt er det som gjør konklusjonen overførbar til din egen del. ISO 12100: 2010Risikovurdering begynner med å bestemme maskineriets grenser, og en robotnyttelastgrense er en av disse. Robotnyttelast er kort sagt et valg snarere enn et akseptresultat.
En kort beslutningstabell
Hvis verktøyet er lett i forhold til delen og sitter nær flensen, er en nyttelastkontroll av summen vanligvis nok.
Hvis verktøyet er tungt eller langt, styrer forskyvningen, og håndleddsmomentet må kontrolleres mot produsentens diagram på den faktiske avstanden, ikke på det nominelle punktet.
Hvis lasting og lossing bruker forskjellige verktøy, behandle dem som to lasttilfeller. Hvis ett enkelt verktøy gjør begge deler, dimensjoner på lastet tilstand og bekreft at de ubelastede bevegelsene er innenfor samme konvolutt.
| Situasjon | Hva styrer | Hva du bør sjekke |
|---|---|---|
| Lett verktøyarbeid nær flensen | Total masse | Sum av verktøy og del mot nominell nyttelast |
| Tungt eller langt verktøy | Massesenterforskyvning | Håndleddsmomentet på den faktiske avstanden, ikke det nominelle punktet |
| Ulike verktøy i hver retning | To lasttilfeller | Hver retning dimensjonert etter sin egen verste tilstand |
| Delt verktøy for flere deler | Tyngste variant | Robotens nyttelastmargin mot den verste varianten |
Hva du bør forberede før du ber om et tilbud
Delens vekt og omrissmål, med et omtrentlig massesenter. Griperkonsept: hvordan den holder, omtrent hva den veier, hvor langt den stikker ut.
Geometrien mellom pick-and-place: avstand, høydeforskjell og om armen må nå inn i et maskinskap.
Sykluskrav og batchstørrelse, og om mer enn én delvariant deler verktøyet.
Hvor dette passer inn i en bredere celle
Nyttelaststørrelsen er sidestilt med kontroll av rekkevidde og posisjon; en arm som bærer lasten kan fortsatt ikke nå posisjonen som maskinåpningen krever.
For maskinlastingsapplikasjoner former grensesnittet med maskinen, dørlåsen og delpresentasjonen vanligvis verktøyet like mye som delen gjør.
Behandle nyttelast, rekkevidde og grensesnitt som én iterasjon i stedet for tre sekvensielle beslutninger.
Ofte stilte spørsmål
Inkluderer den nominelle nyttelasten griperen?
Ja. Nominell nyttelast er den totale massen på flensen, som betyr endeeffektoren pluss arbeidsstykket, oppgitt ved en oppgitt massesenterforskyvning.
Hvorfor trenger den samme vekten en større robot på én celle enn en annen?
Fordi forskyvningen er forskjellig. En masse som holdes lenger fra flensen øker håndleddsmomentet selv om massen er uendret.
Hva om delen bare fraktes én vei?
Da er de lastede og lossede trekkene separate lastetilfeller. Størrelse på den som er tyngst ved sin egen forskyvning.
Hvor mye margin bør det være igjen?
Det avhenger av produsentens diagram, bevegelsesprofilen og eventuelle fremtidige delvarianter; det er en prosjektbeslutning snarere enn en fast prosentandel.
Prosjektinnspill for en søknadsgjennomgang
Hvis du dimensjonerer en robot for maskinlasting, er den raskeste måten å få et nyttig svar å sende lasttilfellet i stedet for en enkelt vekt. EVST fungerer gjennom nyttelastspørsmål mot en reell del i stedet for et katalogtall.
- delvekt, omriss og omtrentlig massesenter
- griperkonsept, omtrentlig masse og projeksjon
- pick-and-place-geometri, inkludert eventuell rekkevidde inn i en maskin
- sykluskrav, batchstørrelse og delvarianter
Send disse fire, så vil EVST sjekke nyttelast og håndleddsmoment mot den faktiske delen og verktøyet. Relatert lesning: pleie av robotmaskiner, rekkevidde- og poseringssjekk.