Прямой ответ: Полезная нагрузка робота — это не вес детали. Это масса концевого захвата плюс масса детали, удерживаемой на расстоянии, которое обеспечивает инструмент между ними и фланцем запястья. В цикле загрузки один и тот же инструмент перемещает деталь внутрь и выносит готовую деталь наружу, поэтому масса инструмента присутствует на протяжении всего цикла. Размеры манипулятора рассчитываются исходя из суммы, с учетом реального смещения, и с учетом запаса.
Для кого это: Данная статья предназначена для инженеров и покупателей, занимающихся подбором роботов для загрузки и разгрузки деталей в станки, где специально разработанный концевой захват перемещает деталь внутрь и наружу станка.
Объем: В данном руководстве EVST рассматривается, что должна включать проверка полезной нагрузки, почему расстояние до центра масс имеет такое же значение, как и масса, и что необходимо предоставить поставщику, прежде чем он сможет подобрать размер манипулятора. В нем не рассматриваются вопросы проектирования захватов, взаимодействия с машинами или моделирования времени цикла.
Что должна покрывать полезная нагрузка робота.
В большинстве случаев первый вопрос касается веса детали. Это правильный вопрос, но он дает лишь половину ответа, поскольку робот никогда не перемещает саму деталь.
На видеозаписи шестиосевой манипулятор удерживает плоскую кольцевую заготовку в большом специально разработанном концевом захвате и поднимает ее над станком. Инструментальная плита и кольцо подвешены вместе на запястье. Таблица полезной нагрузки, заполняемая только за счет самой детали, исключает массу, которая присутствует каждую секунду цикла.
По оценкам ISO-10218 2: 2025 Оценивать нужно не только самого робота, но и область его применения, и в коммерческом плане полезная нагрузка ведет себя аналогично: манипулятор, концевой захват и обрабатываемая деталь выбираются по отдельности, а не по трем параметрам.
Самые дешевые корректировки в подобных проектах вносятся на бумаге. Ошибка в расчете полезной нагрузки робота, не учитывающая оснастку, обычно обнаруживается на полу, когда манипулятор уже прикручен.
Цикл загрузки обеспечивает перемещение оснастки в обоих направлениях.
На видео показаны два важных этапа: подача детали в станок и выход готовой детали. Оба процесса выполняются одним и тем же исполнительным механизмом.
Это означает, что масса инструмента остается постоянной на протяжении всего цикла, и только деталь перемещается. Наихудший сценарий для запястья — это не единичный момент времени, а нагруженное состояние, и он происходит дважды за цикл, а не один раз.
Если загрузка и выгрузка в ячейке осуществляется с помощью одного и того же инструмента, то точным базовым показателем является определение размеров в загруженном состоянии. Если для каждого направления используется отдельный инструмент, то каждый из них необходимо проверять отдельно.
Расстояние является частью нагрузки
Номинальная полезная нагрузка указывается при заданном смещении центра масс. Та же масса, установленная дальше от фланца, увеличивает момент, в который должна удерживаться запястье, и большой концевой захват обычно выталкивает заготовку дальше, чем простой захват.
Вот почему двум ячейкам с одинаковым весом деталей могут потребоваться разные рычаги. Разница заключается в геометрии, а не в массе. Согласно ISO 9283: 1998Критерии производительности промышленных роботов изложены в условиях заданных испытаний, что напоминает о том, что каталожный рисунок описывает испытание, а не вашу испытательную ячейку.
При отправке данных поставщику, укажите также смещение: приблизительный центр масс инструмента и детали в зафиксированном положении. Две массы без расстояния нельзя проверить по диаграмме полезной нагрузки.
Что доказывает и что не доказывает видеозапись
На видео показана видимая последовательность действий: робот со специально разработанным концевым захватом захватывает кольцевую заготовку, помещает ее в станок и снова извлекает готовую деталь, при этом инструмент и деталь находятся на запястье робота.
Данное описание не доказывает ни массу, ни смещение, ни время цикла, ни возможности позиционирования. Ничто в этой статье не следует рассматривать как измерение показанной ячейки.
Разделение видимых доказательств и инженерных выводов позволяет сделать выводы применимыми к вашей собственной работе. Согласно ISO 12100: 2010Оценка рисков начинается с определения предельных возможностей оборудования, и предельная полезная нагрузка робота является одним из таких пределов. Короче говоря, полезная нагрузка робота — это параметр выбора, а не результат принятия решения.
Краткая таблица решений
Если инструмент легкий по сравнению с деталью и расположен близко к фланцу, обычно достаточно проверки полезной нагрузки на всю конструкцию.
Если инструмент тяжелый или длинный, то решающее значение имеет смещение, и момент запястья необходимо проверять по схеме производителя на реальном расстоянии, а не в номинальной точке.
Если для погрузки и разгрузки используются разные инструменты, рассматривайте их как два отдельных случая нагружения. Если для обеих операций используется один инструмент, определяйте размеры в загруженном состоянии и убедитесь, что перемещения при разгрузке находятся в пределах одной и той же рабочей зоны.
| Ситуация | Что управляет | Что проверить |
|---|---|---|
| Легкая оснастка вблизи фланца | Общая масса | Сумма затрат на оснастку и детали в зависимости от номинальной полезной нагрузки |
| Тяжелый или длинный инструмент | Смещение центра масс | Момент силы запястья на реальном расстоянии, а не в номинальной точке. |
| Разные инструменты для каждого направления | Два варианта нагрузки | Каждое направление оценивалось исходя из своего наихудшего состояния. |
| Общая оснастка для нескольких деталей. | Самый тяжёлый вариант | Запас полезной нагрузки робота по сравнению с наихудшим вариантом |
Что нужно подготовить перед запросом ценового предложения
Вес и габаритные размеры детали, а также приблизительный центр тяжести. Концепция захвата: как он удерживает, приблизительно какой весит и на какое расстояние выступает.
Геометрические параметры операций захвата и перемещения: расстояние, разница высот и необходимость захода манипулятора внутрь корпуса станка.
Требования к циклу и размеру партии, а также наличие или отсутствие использования одной и той же оснастки для нескольких вариантов деталей.
Где это вписывается в более широкую ячейку?
Проверка размеров полезной нагрузки осуществляется наряду с проверкой вылетом стрелы и положением манипулятора; при этом манипулятор, несущий груз, может не достичь положения, требуемого отверстием станка.
В системах загрузки деталей на станки взаимодействие со станком, блокировка двери и способ подачи детали обычно определяют конструкцию оснастки в той же степени, что и сама деталь.
Рассматривайте полезную нагрузку, дальность действия и интерфейсы как одну итерацию, а не как три последовательных решения.
Часто задаваемые вопросы
Включает ли номинальная полезная нагрузка захват?
Да. Номинальная полезная нагрузка — это общая масса на фланце, то есть на концевом захвате плюс на заготовке, указанная при заданном смещении центра масс.
Почему для обработки одного и того же веса на одной ячейке требуется робот большего размера, чем на другой?
Потому что смещение различно. Груз, расположенный дальше от фланца, увеличивает момент силы в запястье, даже если масса остается неизменной.
А что, если деталь перевозится только в одном направлении?
В этом случае перемещение груза и его разгрузка рассматриваются как отдельные случаи нагрузки. Размер определяется по тому грузу, который тяжелее, с учетом его собственного смещения.
Какой запас по краям следует оставить?
Это зависит от схемы производителя, профиля движения и любых будущих вариантов деталей; это решение принимается в рамках проекта, а не фиксированный процент.
Исходные данные проекта для рассмотрения заявки.
При подборе робота для погрузки на станок, самый быстрый способ получить полезный ответ — отправить описание нагрузки, а не просто указать вес. Система EVST работает с вопросами о полезной нагрузке, основываясь на реальной детали, а не на каталожном показателе.
- вес детали, её контуры и приблизительный центр масс.
- Концепция захвата, приблизительная масса и выступание.
- перемещение геометрических объектов, включая любые манипуляции с внутренним пространством станка.
- Требования к циклу, размер партии и варианты деталей.
Отправьте эти четыре параметра, и EVST проверит полезную нагрузку и момент запястья, сравнив их с вашей реальной деталью и инструментом. Дополнительная информация: уход за роботом, проверка досягаемости и позы.