Fünf Parameter, die Ihnen bei der Auswahl von Industrierobotern helfen

Aufgrund der unterschiedlichen Aufbauten, Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen von Industrierobotern variiert auch deren Leistung. Im Allgemeinen fügen Hersteller von Industrierobotern ihren Produkten eine Beschreibung der wichtigsten technischen Parameter bei. Natürlich enthalten die Daten viele Informationen, darunter die Anzahl der Steuerachsen, die Tragfähigkeit, den Arbeitsbereich, die Bewegungsgeschwindigkeit, die Positionsgenauigkeit, die Installationsmethode, den Schutzgrad, die Umgebungsanforderungen, die Anforderungen an die Stromversorgung, die Außenabmessungen und das Gewicht des Roboters sowie andere Parameter im Zusammenhang mit Verwendung, Installation und Transport.
Um die Leistung eines Roboters zu bewerten, kommt es jedoch vor allem auf diese fünf Parameter an:
1. Der Arbeitsbereich des Roboters
Der Arbeitsbereich von Industrierobotern bezieht sich auf den räumlichen Bereich, der vom Roboterarm oder Handmontagepunkt erreicht werden kann, normalerweise mit der Mitte der Endmontageplatte des Roboterarms als Bezugspunkt, mit Ausnahme der Größe und Form von Endeffektoren (wie Vorrichtungen, Schweißpistolen usw.). Dieser Bereich bestimmt den maximalen Bereich, den Roboter während der Aufgabenausführung abdecken können, und ist einer der wichtigen Indikatoren zur Messung der Roboterleistung.
Der Arbeitsbereich von Industrierobotern wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter der Länge des Roboterarms, der Anzahl der Gelenke, dem Bereich der Gelenkwinkel und den Freiheitsgraden. Beispielsweise können Roboter mit längeren Armen einen größeren Raum abdecken, während sich die Anzahl der Gelenke und der Winkelbereich direkt auf ihre Flexibilität und Bewegungsfreiheit auswirken. Darüber hinaus können sich auch das Steuerungssystem, die Belastbarkeit und Sicherheitsbeschränkungen der Arbeitsumgebung von Robotern auf deren Arbeitsbereich auswirken. Im praktischen Einsatz ist es notwendig, die möglichen Kollisionen zu berücksichtigen, die nach der Installation des Endeffektors auftreten können.
2. Die Tragfähigkeit von Robotern
Unter Tragfähigkeit versteht man die maximale Masse, die ein Roboter an jeder Position innerhalb seines Arbeitsbereichs aushalten kann. Dieser Indikator ist einer der wichtigen Parameter zur Messung der Roboterleistung. Je nach Anwendungsszenario und Anforderungen variiert die Tragfähigkeit von Industrierobotern stark und wird üblicherweise in Einheiten der Lastmasse (kg) gemessen.
Die Tragfähigkeit hängt nicht nur von der Qualität der Ladung ab, sondern hängt auch eng mit der Arbeitsgeschwindigkeit, der Beschleunigung und der Qualität des Endeffektors des Roboters zusammen. Beispielsweise wird im Hochgeschwindigkeitsbetrieb aus Sicherheitsgründen üblicherweise das maximale Gewicht von Objekten, die der Roboter bei hohen Geschwindigkeiten greifen kann, als Indikator für die Tragfähigkeit verwendet. Darüber hinaus wirken sich Länge, Strukturfestigkeit und Leistung des Antriebssystems (z. B. Motoren und Untersetzungsgetriebe) des Roboterarms auch auf dessen Tragfähigkeit aus.
Im Allgemeinen bezieht sich die in den technischen Parametern des Produkts angegebene Tragfähigkeit auf das Gewicht von Objekten, die der Roboter bei Hochgeschwindigkeitsbewegungen greifen kann, wobei davon ausgegangen wird, dass sich der Schwerpunkt der Last am Referenzpunkt des Handgelenks befindet, ohne Berücksichtigung des Endeffektors. Daher muss bei der Gestaltung von Anwendungslösungen auch das Gewicht des Endeffektors berücksichtigt werden. Bearbeitungsroboter wie Schweißen und Schneiden müssen keine Objekte greifen, und die Tragfähigkeit des Roboters bezieht sich auf die Masse der Endeffektoren, die der Roboter installieren kann. Der Schneidroboter muss die Schneidkraft aushalten, und seine Tragfähigkeit bezieht sich normalerweise auf die maximale Schneidvorschubkraft, die beim Schneiden ertragen werden kann.
3. Freiheitsgrade
Der Freiheitsgrad (DOF) von Industrierobotern bezieht sich auf die Anzahl der Gelenke im Robotermechanismus, die sich unabhängig voneinander bewegen können, und ist ein wichtiger Indikator zur Messung der Flexibilität und Funktionalität von Robotern. Die Freiheitsgrade werden üblicherweise durch die Anzahl der linearen Bewegungen, Schwingungen oder Drehungen einer Achse dargestellt, wobei jedes Gelenk einem Freiheitsgrad entspricht. Jeder Freiheitsgrad entspricht typischerweise einer unabhängigen Achse, sodass die Freiheitsgrade gleich der Anzahl der Gelenke im Roboter sind.
Im Bereich der Industrieroboter ist die Gestaltung der Freiheitsgrade anwendungsabhängig und liegt in der Regel zwischen 3 und 6 Freiheitsgraden, es gibt aber auch Sonderanwendungen, die mehr oder weniger Freiheitsgrade erfordern. Herkömmliche Sechs-Achsen-Roboter werden beispielsweise aufgrund ihrer Flexibilität häufig in Bereichen wie der Automobilfertigung und der Elektronikmontage eingesetzt, während sich Vier-Achsen-SCARA-Roboter auf präzise Vorgänge innerhalb einer Ebene konzentrieren.
4. Bewegungsgeschwindigkeit
Die Bewegungsgeschwindigkeit von Industrierobotern bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der sich der Roboter bei der Ausführung von Aufgaben bewegt, üblicherweise gemessen in Grad pro Sekunde (DPS) oder linearer Geschwindigkeit (mm/s). Im Allgemeinen wird die Bewegungsgeschwindigkeit eines Roboters hauptsächlich durch die Gelenkgeschwindigkeit bestimmt, bei der es sich um die Rotationsgeschwindigkeit jedes Gelenks des Roboters handelt, die normalerweise in Grad pro Sekunde (Grad / s) gemessen wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt die Arbeitseffizienz eines Roboters und ist ein wichtiger Parameter, der das Leistungsniveau des Roboters widerspiegelt.
Je höher die Bewegungsgeschwindigkeit, desto besser. Dies hängt immer noch vom Anwendungsszenario ab. Wenn beispielsweise ein Schweißroboter Schweißarbeiten an einer Autokarosserie ausführt und die Schweißgeschwindigkeit zu hoch ist, kann dies zu einer Verschlechterung der Qualität der Schweißnaht führen, was zu Problemen wie unvollständigem Schweißen und ungleichmäßiger Schweißnaht führen kann. Eine zu langsame Geschwindigkeit verringert die Produktionseffizienz und erhöht die Produktionskosten. Natürlich kann die Bewegungsgeschwindigkeit angepasst werden.
5. Positionierungsgenauigkeit
Die Positionierungsgenauigkeit von Industrierobotern ist einer der wichtigen Indikatoren zur Messung ihrer Leistung und wird üblicherweise in zwei Aspekte unterteilt: Wiederholgenauigkeit und absolute Positionierungsgenauigkeit.
Unter Wiederholgenauigkeit versteht man die Präzision, mit der der Endeffektor eines Industrieroboters die Zielposition erreichen kann, wenn er dieselbe Aufgabe mehrmals ausführt. Dieser Indikator spiegelt die Konsistenz von Robotern unter den gleichen Bedingungen wider. Beispielsweise haben Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsroboter, die in der Elektronikfertigung eingesetzt werden, eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,02 mm.
Die absolute Positioniergenauigkeit bezeichnet die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position, die der Endeffektor des Roboters erreicht, und der theoretischen Zielposition. Dieser Indikator ist normalerweise niedriger als die Genauigkeit der wiederholten Positionierung, da die absolute Positionierungsgenauigkeit durch mechanische Fehler, Fehler des Steueralgorithmus und die Systemauflösung beeinflusst wird. In den meisten Fällen ist die Wiederholungspositionierungsgenauigkeit höher als die absolute Positionierungsgenauigkeit, da die Wiederholungspositionierungsgenauigkeit hauptsächlich von der Genauigkeit des Robotergelenkreduzierers und der Übertragungsvorrichtung abhängt, während die absolute Positionierungsgenauigkeit von mehr Anfangsbedingungen und Umgebungsvariablen beeinflusst wird.
Oben sind die fünf wichtigen Parameter zur Bewertung der Leistung von Industrierobotern aufgeführt, die normalerweise im Produkthandbuch von Industrierobotern aufgeführt sind. Wenn Sie diese Grundkenntnisse beherrschen, erhalten Sie ein allgemeines Verständnis für die Leistung von Industrierobotern.