Răspuns direct: Sarcina utilă a robotului nu este greutatea piesei. Este masa efectorului final plus masa piesei, menținută la distanța pe care sculele o plasează între ele și flanșa încheieturii mâinii. Într-un ciclu de încărcare, aceleași scule transportă piesa și transportă piesa finită în exterior, astfel încât masa sculei este prezentă pe tot parcursul ciclului. Dimensionați brațul pe sumă, la decalajul real, și păstrați marginea.
Pentru cine este acesta: Scris pentru ingineri și cumpărători care dimensionează un robot pentru încărcarea și descărcarea mașinilor, unde un efector final special conceput transportă piesa în și din mașină.
Domeniu de aplicare: Acest ghid EVST prezintă ce trebuie să includă o verificare a sarcinii utile, de ce distanța până la centrul de masă contează la fel de mult ca masa și ce trebuie furnizat înainte ca un furnizor să poată dimensiona un braț. Nu acoperă proiectarea gripperului, interfața mașinii sau modelarea timpului de ciclu.
Ce trebuie să acopere o sarcină utilă robotică
Prima întrebare din majoritatea solicitărilor este cât de grea este piesa. Este întrebarea corectă și doar jumătate din răspuns, deoarece ceea ce transportă robotul nu este niciodată piesa în sine.
În filmarea de referință, un braț cu șase axe susține o piesă de prelucrat inelară plată într-un efector final mare, special conceput, și o ridică de pe o mașină. Placa de prelucrare și inelul atârnă împreună pe încheietura mâinii. Un tabel de sarcină utilă completat doar din piesă lasă în urmă o masă care este prezentă în fiecare secundă a ciclului.
În conformitate cu ISO 10218-2: 2025 Aplicația robotului, nu doar robotul, trebuie evaluată, iar sarcina utilă se comportă la fel din punct de vedere comercial: brațul, efectorul final și piesa de lucru sunt o singură selecție, nu trei.
Cea mai ieftină corecție la un proiect ca acesta se face pe hârtie. O cifră a sarcinii utile a robotului care omite sculele este de obicei descoperită pe podea, când brațul este deja fixat cu șuruburi.
Ciclul de încărcare transportă sculele în ambele sensuri
Filmările arată două mișcări importante: piesa care intră în mașină și piesa finită care iese. Ambele sunt efectuate de același efector final.
Asta înseamnă că masa sculei este constantă pe parcursul ciclului și doar piesa apare și pleacă. Cel mai rău caz pentru încheietura mâinii nu este un singur moment, ci starea încărcată, iar aceasta apare de două ori pe ciclu, în loc de o singură dată.
În cazul în care o celulă se încarcă și se descarcă cu aceleași unelte, dimensionarea în funcție de starea încărcată reprezintă punctul de referință corect. În cazul în care se utilizează unelte separate pentru fiecare direcție, fiecare trebuie verificată separat.
Distanța face parte din sarcină
Sarcina utilă nominală este exprimată la o decalare a centrului de masă indicată. Aceeași masă montată mai departe de flanșă se ridică în momentul în care încheietura mâinii trebuie să o țină, iar un efector final mare împinge de obicei piesa de lucru mai departe decât ar face-o un dispozitiv de prindere simplu.
De aceea, două celule cu greutăți parțiale identice pot necesita brațe diferite. Diferența constă în geometrie, nu în masă. Conform ISO 9283: 1998, criteriile de performanță pentru roboții industriali sunt enunțate în condiții de testare definite, ceea ce ne reamintește că o figură din catalog descrie un test și nu o celulă.
Când trimiteți cifre unui furnizor, trimiteți și decalajul: centrul de masă aproximativ al sculei și al piesei odată ce este fixată. Două mase fără o distanță nu pot fi verificate în raport cu o diagramă a sarcinii utile.
Ce dovedește filmarea și ce nu
Imaginile demonstrează o secvență vizibilă: un robot cu un efector final special conceput prinde o piesă de prelucrat inelară, o introduce într-o mașină și ridică din nou piesa finită, având sculele și piesa laolaltă pe încheietura mâinii.
Nu dovedește nicio masă, niciun offset, niciun timp de ciclu sau nicio capacitate de poziționare. Nimic din acest articol nu trebuie interpretat ca o măsurătoare a celulei prezentate.
Separarea dovezilor vizibile de concluzia inginerească este ceea ce face ca concluzia să fie aplicabilă și propriei părți. Conform ISO 12100: 2010, evaluarea riscurilor începe prin determinarea limitelor utilajelor, iar limita sarcinii utile a unui robot este una dintre acestea. Pe scurt, sarcina utilă a unui robot este o intrare de selecție mai degrabă decât un rezultat al acceptării.
Un tabel de decizii scurt
Dacă sculele sunt ușoare în raport cu piesa și se află aproape de flanșă, o verificare a încărcăturii pe ansamblu este de obicei suficientă.
Dacă sculele sunt grele sau lungi, decalajul prevalează, iar momentul de forță al încheieturii mâinii trebuie verificat în raport cu diagrama producătorului la distanța reală, nu în punctul nominal.
Dacă încărcarea și descărcarea utilizează scule diferite, tratați-le ca două cazuri de încărcare. Dacă o singură sculă efectuează ambele sarcini, dimensionați în starea încărcată și confirmați că mișcările descărcate se află în aceeași anvelopă.
| Situație | Ce guvernează | Ce să verific |
|---|---|---|
| Scule ușoare aproape de flanșă | Masa totală | Suma sculelor și a pieselor în funcție de sarcina utilă nominală |
| Scule grele sau lungi | Decalajul centrului de masă | Momentul încheieturii mâinii la distanța reală, nu la punctul nominal |
| Scule diferite în fiecare direcție | Două cazuri de încărcare | Fiecare direcție este dimensionată în funcție de starea sa cea mai proastă |
| Scule comune pentru mai multe piese | Cea mai grea variantă | Marja de sarcină utilă a robotului împotriva celei mai proaste variante |
Ce trebuie să pregătiți înainte de a solicita o ofertă de preț
Greutatea piesei și dimensiunile conturale, cu un centru de masă aproximativ. Conceptul de prindere: cum se ține, cât cântărește aproximativ, cât de departe se proiectează.
Geometria dintre preluare și plasare: distanța, diferența de înălțime și dacă brațul trebuie să ajungă în interiorul incintei mașinii.
Cerința ciclului și dimensiunea lotului, precum și dacă mai multe variante de piesă partajează sculele.
Unde se potrivește aceasta într-o celulă mai largă
Dimensionarea sarcinii utile se realizează alături de verificarea ariei de acțiune și a poziției; un braț care transportă sarcina poate totuși să nu atingă poziția necesară deschiderii mașinii.
În aplicațiile de încărcare a mașinilor, interfața cu mașina, interblocarea ușii și prezentarea piesei modelează de obicei sculele la fel de mult ca și piesa însăși.
Tratați sarcina utilă, raza de acțiune și interfața ca pe o singură iterație, mai degrabă decât ca pe trei decizii secvențiale.
Întrebări frecvente
Sarcina utilă nominală include și cleștele de prindere?
Da. Sarcina utilă nominală este masa totală pe flanșă, adică efectorul final plus piesa de prelucrat, cotată la o decalare a centrului de masă indicată.
De ce aceeași greutate necesită un robot mai mare pe o celulă decât pe alta?
Deoarece decalajul diferă. O masă ținută mai departe de flanșă crește momentul încheieturii chiar dacă masa rămâne neschimbată.
Ce se întâmplă dacă piesa este transportată doar într-un singur sens?
Atunci mișcările încărcate și descărcate sunt cazuri de încărcare separate. Dimensiunea se aplică fiecăreia dintre ele fiind mai grea la propria decalaj.
Câtă marjă ar trebui lăsată?
Asta depinde de diagrama producătorului, de profilul de mișcare și de orice variante viitoare ale piesei; este o decizie de proiect, nu un procent fix.
Contribuții de proiect pentru o analiză a aplicației
Dacă dimensionezi un robot pentru încărcarea unei mașini, cea mai rapidă modalitate de a obține un răspuns util este să trimiți cazul de încărcare, nu o singură greutate. EVST lucrează prin întrebări despre sarcina utilă raportate la o piesă reală, nu la o figură din catalog.
- greutatea piesei, conturul și centrul de masă aproximativ
- conceptul de prindere, masa aproximativă și proiecția
- geometria de tip „pick and place”, inclusiv orice acces la o mașină
- cerințe de ciclu, dimensiunea lotului și variantele de piese
Trimiteți cele patru opțiuni, iar EVST va verifica sarcina utilă și momentul încheieturii mâinii în raport cu piesa și sculele dumneavoastră reale. Lectură conexă: mașină robot care îngrijește, verificarea atingerii și a poziției.