Trả lời trực tiếp: Tải trọng của robot không phải là trọng lượng của chi tiết. Đó là khối lượng của đầu kẹp cộng với khối lượng của chi tiết, được giữ ở khoảng cách mà dụng cụ tạo ra giữa chúng và mặt bích cổ tay. Trong một chu kỳ tải, cùng một dụng cụ sẽ mang chi tiết vào và mang chi tiết thành phẩm ra, vì vậy khối lượng của dụng cụ luôn hiện diện trong suốt chu kỳ. Hãy tính toán kích thước cánh tay dựa trên tổng khối lượng, ở độ lệch thực tế, và giữ lại một khoảng an toàn.
Cái này dành cho ai: Bài viết này dành cho các kỹ sư và người mua đang tìm kiếm robot có kích thước phù hợp để nạp và dỡ hàng vào máy móc, trong đó bộ phận cuối được thiết kế chuyên dụng sẽ đưa chi tiết vào và ra khỏi máy.
Phạm vi: Hướng dẫn của EVST này đề cập đến những gì cần có trong một bài kiểm tra tải trọng, tại sao khoảng cách đến tâm khối lượng lại quan trọng không kém gì khối lượng, và những thông tin cần cung cấp trước khi nhà cung cấp có thể tính toán kích thước cánh tay robot. Nó không đề cập đến thiết kế bộ kẹp, giao diện máy móc hoặc mô hình hóa thời gian chu kỳ.
Những gì mà tải trọng robot cần bao gồm
Câu hỏi đầu tiên trong hầu hết các yêu cầu là chi tiết đó nặng bao nhiêu. Đó là câu hỏi đúng và chỉ là một nửa câu trả lời, bởi vì những gì robot mang theo không bao giờ chỉ là riêng chi tiết đó.
Trong đoạn phim tham khảo, một cánh tay robot sáu trục giữ một phôi hình vòng phẳng trong một bộ phận kẹp cuối lớn được chế tạo riêng và nâng nó lên khỏi máy. Tấm kẹp và vòng tròn được treo cùng nhau trên cổ tay robot. Bảng tải trọng chỉ được điền thông tin từ chi tiết sản phẩm mà bỏ sót một khối lượng luôn hiện diện trong mỗi giây của chu kỳ.
Theo ISO 10218-2: 2025 Cần phải đánh giá ứng dụng của robot chứ không phải chỉ riêng bản thân robot, và tải trọng cũng hoạt động tương tự trong thương mại: cánh tay robot, đầu cuối robot và phôi gia công là một lựa chọn duy nhất, chứ không phải ba lựa chọn riêng biệt.
Cách khắc phục rẻ nhất cho một dự án như thế này là thực hiện trên giấy tờ. Thông thường, khi cánh tay robot đã được cố định, người ta chỉ phát hiện ra con số tải trọng mà không tính đến dụng cụ cần thiết.
Chu trình nạp liệu vận chuyển dụng cụ theo cả hai chiều.
Đoạn phim cho thấy hai chuyển động quan trọng: chi tiết được đưa vào máy và chi tiết hoàn thiện được đưa ra. Cả hai đều được thực hiện bởi cùng một bộ phận đầu cuối của máy.
Điều đó có nghĩa là khối lượng dụng cụ không đổi trong suốt chu kỳ và chỉ có chi tiết gia công đi vào và đi ra. Trường hợp xấu nhất đối với khớp cổ tay không phải là một khoảnh khắc đơn lẻ mà là trạng thái chịu tải, và nó xảy ra hai lần mỗi chu kỳ chứ không phải một lần.
Khi một dây chuyền sản xuất sử dụng cùng một dụng cụ để nạp và dỡ phôi, việc đo kích thước dựa trên trạng thái khi phôi đã được nạp sẽ là tiêu chuẩn tham chiếu chính xác. Trường hợp sử dụng các dụng cụ riêng biệt cho mỗi hướng gia công, mỗi dụng cụ phải được kiểm tra riêng lẻ.
Khoảng cách là một phần của tải trọng
Tải trọng định mức được ghi ở vị trí lệch tâm nhất định. Cùng một khối lượng đó, nếu gắn xa mặt bích hơn sẽ làm tăng mômen mà cổ tay phải giữ, và một bộ phận kẹp lớn thường đẩy phôi ra xa hơn so với một bộ kẹp đơn giản.
Đây là lý do tại sao hai tế bào có trọng lượng các bộ phận giống hệt nhau lại cần các cánh tay khác nhau. Sự khác biệt nằm ở hình dạng hình học, chứ không phải khối lượng. Theo... ISO 9283: 1998Các tiêu chí hiệu suất cho robot công nghiệp được nêu rõ trong các điều kiện thử nghiệm xác định, điều này nhắc nhở rằng số liệu trong catalogue mô tả một bài kiểm tra chứ không phải là điều kiện thực tế của dây chuyền sản xuất.
Khi gửi số liệu cho nhà cung cấp, hãy gửi cả độ lệch: vị trí tâm khối lượng gần đúng của dụng cụ và của chi tiết sau khi được giữ cố định. Hai khối lượng mà không có khoảng cách thì không thể so sánh với biểu đồ tải trọng.
Những gì đoạn phim chứng minh và những gì nó không chứng minh.
Đoạn phim cho thấy một chuỗi thao tác trực quan: một robot với bộ phận kẹp chuyên dụng giữ chặt một chi tiết hình vòng, đặt nó vào máy, và nhấc chi tiết đã hoàn thiện ra, với cả dụng cụ và chi tiết được giữ trên cổ tay robot.
Điều này không chứng minh bất kỳ khối lượng, độ lệch, thời gian chu kỳ hay khả năng định vị nào. Không có nội dung nào trong bài viết này nên được hiểu là phép đo đối với tế bào được hiển thị.
Việc tách biệt bằng chứng trực quan và kết luận kỹ thuật là điều giúp cho kết luận đó có thể áp dụng được cho phần việc của bạn. Theo ISO 12100: 2010Việc đánh giá rủi ro bắt đầu bằng việc xác định giới hạn của máy móc, và giới hạn tải trọng của robot là một trong những giới hạn đó. Nói tóm lại, tải trọng của robot là một yếu tố đầu vào để lựa chọn chứ không phải là kết quả để chấp nhận.
Bảng quyết định ngắn gọn
Nếu dụng cụ có trọng lượng nhẹ so với chi tiết và nằm sát mép bích, việc kiểm tra tổng tải trọng thường là đủ.
Nếu dụng cụ nặng hoặc dài, độ lệch sẽ quyết định và mômen cổ tay phải được kiểm tra so với biểu đồ của nhà sản xuất ở khoảng cách thực tế, chứ không phải ở điểm danh nghĩa.
Nếu việc xếp dỡ hàng sử dụng các công cụ khác nhau, hãy coi chúng là hai trường hợp tải riêng biệt. Nếu một công cụ duy nhất thực hiện cả hai việc, hãy tính toán kích thước ở trạng thái có hàng và xác nhận rằng các thao tác khi dỡ hàng nằm trong cùng một phạm vi cho phép.
| Tình hình | Điều gì chi phối | Kiểm tra những gì |
|---|---|---|
| Gia công nhẹ gần mặt bích | Tổng khối lượng | Tổng chi phí dụng cụ và chi tiết so với tải trọng định mức |
| Dụng cụ nặng hoặc dài | Độ lệch tâm | Mômen cổ tay tại khoảng cách thực tế, không phải điểm danh nghĩa. |
| Mỗi hướng sử dụng một loại dụng cụ khác nhau. | Hai trường hợp tải | Mỗi hướng được đánh giá dựa trên tình trạng tồi tệ nhất của riêng nó. |
| Dụng cụ dùng chung cho nhiều bộ phận | Biến thể nặng nhất | Biên độ tải trọng của robot so với biến thể tệ nhất |
Những điều cần chuẩn bị trước khi yêu cầu báo giá
Trọng lượng và kích thước tổng thể của chi tiết, cùng với vị trí tâm khối lượng gần đúng. Khái niệm về bộ kẹp: cách thức giữ, trọng lượng ước chừng, và khoảng cách nhô ra.
Các yếu tố hình học giữa thao tác gắp và đặt: khoảng cách, chênh lệch độ cao và liệu cánh tay robot có cần vươn vào bên trong vỏ máy hay không.
Yêu cầu về chu kỳ sản xuất và kích thước lô hàng, cũng như việc có nhiều hơn một biến thể linh kiện dùng chung khuôn mẫu hay không.
Vị trí này nằm trong một ô rộng hơn
Việc xác định kích thước tải trọng được thực hiện song song với việc kiểm tra tầm với và tư thế; một cánh tay mang tải vẫn có thể không đạt được tư thế mà cửa máy yêu cầu.
Đối với các ứng dụng nạp liệu bằng máy, giao diện với máy, cơ chế khóa cửa và cách trình bày chi tiết thường định hình dụng cụ nhiều như chính chi tiết đó vậy.
Hãy coi việc thiết lập tải trọng, phạm vi hoạt động và giao diện là một quá trình lặp lại duy nhất, thay vì ba quyết định tuần tự riêng biệt.
Các câu hỏi thường gặp
Tải trọng định mức có bao gồm cả bộ kẹp không?
Đúng vậy. Tải trọng định mức là tổng khối lượng trên mặt bích, nghĩa là khối lượng của đầu kẹp cộng với phôi, được tính toán dựa trên độ lệch tâm khối lượng đã xác định.
Tại sao cùng một trọng lượng lại cần robot lớn hơn ở ô này so với ô khác?
Vì độ lệch khác nhau. Một khối lượng được đặt xa mặt bích hơn sẽ làm tăng mômen cổ tay ngay cả khi khối lượng không thay đổi.
Nếu bộ phận đó chỉ được vận chuyển theo một chiều thì sao?
Khi đó, các thao tác khi có hàng và không có hàng được xem là các trường hợp tải riêng biệt. Tính toán dựa trên trọng lượng nào nặng hơn tại vị trí bù trừ của nó.
Nên chừa lại bao nhiêu lề?
Điều đó phụ thuộc vào sơ đồ của nhà sản xuất, cấu hình chuyển động và bất kỳ biến thể linh kiện nào trong tương lai; đó là quyết định của toàn bộ dự án chứ không phải là một tỷ lệ phần trăm cố định.
Các thông tin đầu vào của dự án cho quá trình xem xét đơn đăng ký
Nếu bạn đang tính toán kích thước robot để tải máy, cách nhanh nhất để có câu trả lời hữu ích là gửi trường hợp tải cụ thể thay vì chỉ một trọng lượng đơn lẻ. EVST xử lý các câu hỏi về tải trọng dựa trên một chi tiết thực tế chứ không phải là số liệu trong catalog.
- trọng lượng, hình dạng và trọng tâm gần đúng của bộ phận
- Khái niệm về bộ kẹp, khối lượng và hình chiếu gần đúng
- Gắp và đặt hình học, bao gồm cả việc đưa tay vào máy.
- yêu cầu chu kỳ, kích thước lô và các biến thể linh kiện
Hãy gửi bốn thông số đó và EVST sẽ kiểm tra tải trọng và mômen xoắn cổ tay so với chi tiết và dụng cụ thực tế của bạn. Tài liệu tham khảo liên quan: chăm sóc máy robot, kiểm tra tầm với và tư thế.