חישוב יכולת תשלום ב-Industri Robot Arms: שיטות ודוגמאות

הבנה של יכולת תשלום ב-Industri Robot Arms

יכולת עומס הרובוט מתייחסת למשקל המקסימלי שרובוט יכול להרים ולעבור במהלך המבצע.עבור מהנדסים, אינטגרטורים אוטומציה ואנשי מקצוע בייצור, הבנה של יכולת תשלום היא יסוד לבחירת המערכת הרובוטית הנכונה עבור יישומים ספציפיים.קיבולת המטען של רובוט מתייחסת לכמות המסה של מפרק כף היד שלה יכול לתמוך, כולל לא רק את משקל העבודה מטופל על ידי הרובוט, אלא גם את המשקל של כל כלי הזרוע המשולבת (אוט) עם הרובוט המשולב.

יכולת תשלום היא בדרך כלל אחד המפרטים הראשונים המסופקים על ידי יצרנים רובוטיים ומשמשת כמאפיין מוגדר של הרובוט, המובע ביחידות משקל, עם ק"ג (kg) להיות היחידה הנפוצה ביותר, ורובוטים תעשייתיים זמינים בטווח רחב של יכולות מטען, החל מ-0.5 ק"ג עד 1000 ק"ג. דירוג המטען משפיע ישירות על בחירת הרובוט, עיצוב יישומים, מחזור, פעמים וביצועים מערכתיים.

בחירת רובוט עם יכולת תשלום לא מספקת יכול להוביל לכישלון יישום, נזק פוטנציאלי הרובוט, או סכנות בטיחות. להיפך, בחירת רובוט עם יכולת תשלום מופרזת תוצאות יעילות, זמני מחזור מוגברת, ניצול שטח מיותרים, ועלויות הון גבוהות יותר. זה מדריך מקיף חוקר את השיטות, החישובים, ושיקולים הדרושים כדי לקבוע במדויק את יכולת היטל של תשלום בנשק תעשייתי.

מה יכול להיות Determines Robot Payload

מעצב גופני

יכולת תשלום תלויה בחוזק ובעיצוב של מפרקי הרובוט, הטורפים, ותוצאות הקצה.פרקים חזקים יותר, בדרך כלל גדולים יותר בגודל, יכולים להתמודד עם עומסים גדולים יותר מבלי לפרוץ או להתלבש במהירות. היתרון המכני של עיצוב הרובוט גם ממלא תפקיד קריטי - אורך הזרוע, המיקום והתצורה המשותפת ליצור יתרון מכני גדול יותר, כלומר רובוט יכול להיות בעל יכולת גבוהה יותר לשלם כוח משותף.

החומרים והבנייה של הרובוט משפיעים באופן משמעותי גם על כמות המשקל שהוא יכול לנוע סביב חומרים גבוהים כמו ⁇ אלומיניום, פלדה פחמן וחומרים מורכבים לספק את הקשיחות הנדרשת תוך ניהול משקל. מאחר ונוקשות הזרוע הופכת חשובה יותר כמו עלייה דיוק הצפויה, פחות חומרים גמישים משמשים, למרות שבמהלך תנאי ניתוח, 70% מהאנרגיה של מנוע משמש למשקל אדום.

Static vs. Dynamic Payload

הבחנה קריטית קיימת בין יכולת תשלום סטטית ודינמית.מהנדסים להבחין בעומס שכר סטטי (המשקל שהזרוע יכולה להחזיק במנוחה) מעומס שכר דינמי (היכולת האפקטיבית במהלך התנועה, ההגעה והאוריינטציה), עם עומס שכר דינמי בדרך כלל נמוך יותר מהדירוג סטטי כי אינרציה ו- torque דורשות עלייה בקצב ובהישגים.

כאשר זרוע רובוט נעה, מאיצה, או מפצה, הכוחות הפועלים על המפרקים עולים באופן משמעותי מעבר לעומס הכבידה הפשוט.הכוחות הדינמיים שנוצרו במהלך תנועות מהירות גבוהה יכולים להפחית את יכולת העומס האפקטיבי של 20-40% בהשוואה לתנאים סטטיים.זה למה יצרנים בדרך כלל מציינים דירוגי תשלום במהירויות ספציפיות ובפרופילים האצה.

הגעה ויציבות

בהרחבה מלאה מעל הראש, אתה מסתכל על יכולת מופחתת משמעותית, אז תמיד לבדוק את דיאגרמות העומס בפועל, לא רק את הכותרת spec. industribots, מצופה מומנט עלייה בהתאם לאורכו של טווח ההגעה ושכר. הקשר בין להגיע ועומס הוא לא ליניארי - כמו הזרוע משתרעת רחוק יותר מבסיסה, הרגע עולה, הדורשת יותר אקספוננציאלית כדי ליישר בבסיס זהה את אותן בסיס כדי לתמוך באותה.

רוב יצרני הרובוט מספקים דיאגרמות עומס או עקומות מטען המציגות כיצד עומס השכר המקסימלי משתנה עם מרחק וכיוון זרוע. דיאגרמות אלה חיוניות לתכנון יישום מדויק, שכן שכר הדירוג בדרך כלל חל רק במיקומים אופטימליים, לא בזווית מלאה או קיצונית.

שיטות עיקריות עבור Calculating Payload Capacity

מפרט היצרן וטעיית דיאגרמות

נקודת המוצא האמינה ביותר לקביעת יכולת תשלום היא התיעוד הטכני של היצרן.יצרניות הרובוט לספק מפרטים מפורטים הכוללים דירוגי תשלום מקסימליים, להגיע לשמיכות, וטענות עומס.אגרמות אלה מבססות את יכולת העומס הזמינה נגד עמדות הזרועות השונות ונטיות.

בעת בדיקת מפרט היצרן, מהנדסים צריכים לבחון כמה פרמטרים מרכזיים:

• (FLT:0)Maximum מדורג תשלום: FLT:1 המשקל המקסימלי המוחלט הרובוט יכול להתמודד בתנאים אידיאליים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ,בכוחם של גבולות אי-החלים:
• (ב) ,0) כניסתו של כוח המשיכה למגבלות: FIRLT:1; המרחק המקסימלי האפשרי של מרכז הכובד של המטען ממרכז העול.
• (ב) ,0) מהירות והאצה של גורמים: כיצד קיבולת המטען יורדת במהירויות גבוהות יותר

שיטת טיהור מבוססת Torque-based Calculation

הגישה הבסיסית המבוססת על פיזיקה לחישוב יכולת עומס תשלום כרוכה בניתוח טורק בכל אחד משותף.הסרק המשותף הוא פשוט מוכפל על ידי מרחק.ההה ב- torque הנדרש בכל מפרק מחושב כתסריט הגרוע ביותר (רמת משקל ב 90 מעלות).

משוואה טורק בסיסית עבור רובוט משותף היא:

(ב) ⁇ =0) × LFLT 1

איפה:

• ⁇ (tau) = torque במפרק
• F = כוח (משקל של תשלום בתוספת כלי)
• L= מרחק מן המשותף למרכז המסה

עבור עומסי כבידה, הכוח מחושב כמו:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר m הוא מסה ב ק"ג ו g הוא האצה כבידתית (9.81 מ' / s2).

זה יכול להיות בטוח להניח כי המתנהגים בזרוע יהיו כפופים לתוספת הגבוהה ביותר כאשר הזרוע מתוחה אופקית, ולמרות הרובוט שלך לא יכול להיות מתוכנן להיתקל בתרחיש זה, זה לא צריך להיכשל תחת משקלו עצמו אם מתוח אופקי ללא עומס.

Multi-Joint Cumulative Torque Analysis

עבור נשקים רובוטיים רב-אקסי, חישוב ה- torque הופך מורכב יותר כי כל מפרק חייב לתמוך לא רק בעומס אלא גם את המשקל של כל הקישורים הבאים ומפרקים.הכלי לוקח בחשבון כי הקישורים עשויים להיות משקל משמעותי ומניחים את מרכז המסה שלה ממוקם בערך במרכז של אורך שלה.

התוספת המצטברת במפרק מסוים כוללת:

• Torque מהתוצאה הסופית ותשלום
• Torque מכל ההמונים הקישוריים
• Torque מכל ההמונים המתועבים
• Torque מכבלים, hoses, ו routing חומרה

מומנטים של המנוע הסופי נקבעו על ידי מציאת סכום של החזקת ותנועתיות: החזקת טורק מתייחסת ל- torque הנדרש כדי לאזן את העומס ההמוני של הזרוע ו-Freque הוא ה- torque הנדרש כדי למעשה להעביר את הזרוע ולהתחיל את האצה שלה.

רגע של אינרציה קלקולי

מעבר לרמז סטטי פשוט, תנועה דינמית דורשת שיקול של אינרטיה רוטאלית.רגע האינרציה (I) מייצג התנגדות של אובייקט להאצה רוטאלית.עבור חישובים של יכולת תשלום, מהנדסים חייבים לשקול הן את המסה ואת ההפצה של אותה המסה ביחס ציר הסיבוב.

הקשר בין torque, רגע של איראטיה, האצה זוויתית הוא:

(ב) ⁇ =I × αFLT 1

איפה:

• ⁇ = torque
• אני = רגע של אינרציה
• α (alpha) = האצה זוויתית

המשוואה עבור אינרציה רוטאלית עבור מסה נקודה היא I = M × r2, שבו M שווה מסה של האובייקט, ו r הוא המרחק מן ציר הסיבוב למרכז המסה של האובייקט. עבור צורות מורכבות, הרגע של חישוב אינרציה הופך מעורב יותר ועשוי לדרוש תוכנת CAD או ניתוח אלמנט סופי.

סימולציות תוכנה ומודל

השתמש בתוכנה חישוב העומס של היצרן (FANUC's ROBOGUIDE, הרובוטיסטודיו של ABB, או KUKASim כולם כוללים כלי אימות תשלום) פלטפורמות סימולציה מתוחכמת אלה מאפשרות למהנדסים לעצב את מערכת הרובוט המלאה, כולל אפקטי קצה, מטענים ופרופילי תנועה.

תוכנת סימולציה מודרנית מספקת מספר יתרונות:

• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) זיהוי של קולונל: 1FLT) זיהוי בעיות התערבות עם עומסי תשלום כבדים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ניתוח עומס: 1FLT: ויזואליזציה של תפוצה להורדת שתן בכל השטרות
• (ב) ,0) , הוראת המעטפה: 1FLT: 1:1 כל המיקומים הדרושים הם נגישים עם היטל שצוין

Online Payload Calculators

מחשבון Payload חינם כלים חישוב תשלום באינטרנט צופה את הרגעים ואת האינרציה כי הסוף המתוכנן של כלי הזרוע שלך יחול על הרובוט שלך, עם הערכות המבוססות על המסה, אינרציה, ומרחק של מרכז הכבידה של כלי השיט מן קצה לוח הרובוט שנבחר.

כלים אלה המבוססים על אינטרנט דורשים בדרך כלל פרמטרים של קלט כולל:

• מסה מטען (kg)
• מרכז כובד ראש (X, Y, Z)
• רגעים של אינרציה (Ix, Iy, Iz)
• המונחים: end effector
• מודל רובוט

לאחר מכן, המחשבון מאמת אם המטען שצוין נופל בתוך יכולות הרובוט על פני כל החרדות והמיקומים.זה מספק הערכה ראשונית מהירה לפני ניתוח הנדסי מפורט.

דוגמאות להבהרת קלוריות

דוגמה: תשלום בסיסי קלוריות עם אפקט סוף

אם יש לך ABB IRB 2600 עם מטען של 20 ק"ג, אבל קולטן 5 ק"ג משולב על כף היד שלו, אז המשקל החלק המקסימלי שהוא יכול להתמודד הוא 15 ק"ג. חישוב פשוט זה מדגים את העיקרון הבסיסי כי כל הרכיבים בעל כורע יד שניה לצרוך יכולת תשלום.

(ב) ויקרא י"ד:

• רובוט מדורג מטען: 20 ק"ג
• מסה גריפר: 5 ק"ג
• שינוי כלי: 1.5 ק"ג
• כבלים ו hoses: 0.5 ק"ג

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תשלום זמין עבור עבודהpiece = 20 ק"ג - 5 ק"ג - 1.5 ק"ג - 0.5 ק"ג = 13 ק"ג

דוגמה זו ממחישה מדוע הכלל המעשי של האגודל נועד לכוון רובוט עם עומס שכר מדורג לפחות 25-30% גבוה יותר מאשר עומס כף היד הכוללת שלך (מרווח פלוס חלק), אשר נותן לך שולי עבור מהירות, האצה, ואת הגרסאות הכבדות יותר מדי פעם.

דוגמה 2: Torque Calculation עבור אחד משותף

שקול מפרק זרוע רובוטי חייב לתמוך מטען של 10 ק"ג בהישג אופקי של 0.8 מטרים מהציר המשותף.

(ב) ויקרא י"ד:

• מסה תשלום (m): 10 ק"ג
• מרחק מפרק (L): 0.8 m
• האצה Gravitational (g): 9.81 m/s2

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כוח (F) = m × g = 10 ק"ג × 9.81 m/s2 = 98.1 N

Torque ( ⁇ ) = F × L= 98.1 N × 0.8 m=78.48 N ⁇ m

זה מייצג את התוספת המינימלית הנדרשת במפרק כדי לתמוך בעומס במיקום אופקי.עבור תנועה, תוספת מומנט עבור האצה יש להוסיף.

דוגמה: Multi-Link Arm Torque Calculation

עבור זרוע רובוטית של שני קישורים עם המפרטים הבאים:

(ב) ◄ [15]

• אורך: 0.6 מ'
• Mass: 3 ק"ג (מרכז מסה ב 0.3 מ')

(ב) ◄ ⁇ ⁇

• אורך: 0.5 מ"ר
• Mass: 2 ק"ג (מרכז מסה ב-0.25 מ"מ מפרק 2)

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

• מסה: 5 ק"ג
• כתובת: End of Link 2

(ב) ⁇ (ב) ⁇ (בבסיס) כאשר זרוע היא אופקית:

Torque מקישור 1: ⁇ 1= 3 ק"ג × 9.81 m / 2 × 0.3 m = 8.83 N ⁇ m

Torque מקישור 2: ⁇ 2 = 2 ק"ג × 9.81 m / s2 × (0.6 מ + 0.25 מ') = 16.68 N ⁇ m

Torque מ Payload: ⁇ 3=5 ק"ג × 9.81 m/s2 × (0.6 מ' + 0.5 מ') = 53.96 N ⁇ m

Total torque ב- Joint 1: ⁇ total = 8.83 + 16.68 + 53.96=79.47 N ⁇ mm

גישה מצטברת זו מראה כיצד מפרקי הבסיס חווים עומס גבוה משמעותית מאשר מפרקי דיסלק.

דוגמה: עומס דינמי עם אישור

כאשר זרוע רובוט מאיצה, מומנט נוסף נדרש מעבר למכסה של החזקת סטטית.חשב באותה 10 ק"ג תשלום מדוגמה 2, אבל עכשיו הזרוע חייבת להאיץ ב 2 rad /s2.

(ב) ויקרא י"ד:

• מסה תשלום: 10 ק"ג
• מרחק מפרק: 0.8 m
• האצה Angular: 2rad /s2

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

רגע של אינרציה (טיפול בעומס כמסה נקודה): אני = m × r2 = 10 ק"ג × (0.8 מ')2=6.4 ק"ג ⁇ m2

Torque עבור האצה: ⁇ accel = I × α = 6.4 ק"ג ⁇ m2 × 2 rad /s2 = 12.8 N ⁇ m = 12.8 N ⁇ m = 12.8

Static Holding torque (מדוגמא 2): 78.48 N ⁇ m

סך הכל נדרש torque: 78.48 + 12.8=91.28 N ⁇ m

דוגמה זו מראה כיצד דרישות תנועה דינמיות יכולות להגדיל את דרישות ה- torque על ידי 15-20% או יותר, בהתאם לפרופילי האצה.

דוגמה 5: עומס יכולות במרחקים שונים

יצרני הרובוט לעתים קרובות מציינים עומס תשלום מקסימלי בהישג מסוים.כדי להעריך יכולת תשלום במיקומים שונים, מהנדסים יכולים להשתמש בעקרונות של שוויון.

(ב) ויקרא י"ד:

• רובוט הגעה מקסימלית: 2.0 מ'
• שכר מצופה בהגעה מקסימלית: 10 ק"ג
• טווח הפעלה: 1.5 מ'

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ב-מקסימום: ⁇ max = 10 ק"ג × 9.81 m/s2 × 2.0 מ" = 196.2 N ⁇ m

ב-1.5 מ' להגיע: Payload = ⁇ max / (9.81 m / s2 × 1.5 מ') = 196.2 / 14.715 = 13.3 ק"ג

חישוב פשוט זה מציע בערך 33% יותר קיבולת עומס בהגעה הקצרה יותר.עם זאת, זהו יישום - יכולת מעשית עשויה להיות מוגבלת על ידי גורמים אחרים כגון מגבלות של פרק כף יד, רגע של מגבלות אינרציה, או שיקולים מבניים.תמיד לאמת עם דיאגרמות עומס היצרן.

גורמים קריטיים המשפיעים על יכולת תשלום

משקל אפקט קצה ועיצוב

מוליכים פינומטיים הם בדרך כלל 2-5 ק"ג, סרבו קולטנים 4-10 ק"ג, משתנים כלי להוסיף 1-3 ק"ג.אל תשכחו כבלים ו hos הנצמדים לאורך הזרוע.הגורם הסופי מייצג עומס קבוע המקטין את היכולת הזמינה עבור חתיכות עבודה.

בחירת אפקט קצה צריכה לשקול:

• (FLT:0) Gripper type and Actuation Method: ⁇ F:1 ; מוליכים ⁇ ⁇ הם קלים יותר אבל דורשים אספקת אוויר; מוליכים חשמליים מציעים יותר שליטה אבל להוסיף משקל
• (FLT:0) מערכות שינוי טורול: FLT:1ir שינויים בכלי אוטומטיים להוסיף 1-3 ק"ג אבל מאפשר תאים רב-תפקודיים
• (FLT:0)Sensors and Vision Systems: FLT:1 מצלמות, חיישני כוח וחיישנים קרביים מוסיפים מסה ורגע
• (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ : ⁇ 1 , קווי אוויר, כבלים חשמליים, ו hosant hos לתרום לעומס כף יד כוללת

מרכז התמימות

המיקום של מרכז הכובד של המטען ביחס לצורת היד של הרובוט משפיע באופן משמעותי על הרגע עומס על מפרקי היד.המרחק ב X, Y, ו Z ממרכז הכבידה ואת הנגיף של הרובוט חייב להיחשב בחישובי תשלום.

מרכז של כוח הכבידה יוצר עומסי זמן נוספים שיכולים לעלות על גבולות הסימון של פרק היד של הרובוט, גם כאשר מסה המטען נמצאת בתוך מפרטים. יצרנים מציינים בדרך כלל מרכז מקסימלי של חומרי כבידה בתיעוד הטכני שלהם.

• ירידה ברמת הדיוק והחזרה
• ללבוש מוגבר על ידי כף יד ומכשירים
• סרבו מעלים את האזעקות במהלך התנועה
• כישלון מכני

דרישות מהירות ותיקון

עומסי תשלום גבוהים עשויים להשפיע על המהירות והאצה של הרובוט, ולכן לבחור רובוט שעומד בדרישות ייצור והמחזור של היישום שלך.היחסים בין עומס, מהירות והאצה מורכבים ולא ליניארים.

כמו העלאת שכר:

• מהירות מקסימלית
• יש להפחית את קצב ההקצאה וההפצה
• זמני מחזור
• צריכת האנרגיה עולה
• מתח מכני על רכיבים מגביר

עבור יישומים מהירים, מהנדסים עשויים להיות צריכים לבחור רובוט עם דירוג גבוה משמעותית מאשר משקל העבודה בפועל כדי לשמור על זמני מחזור הרצוי.

בטיחות מרג'ינס ודרינג גורמים

להימנע מפעילות קרובה לעומס המקסימלי כדי להבטיח הפעלה בטוחה, ולאפשר שולי בטיחות להכיל עומסים או וריאציות בלתי צפויים במקומות עבודה. לתקן עבור האצה זוויתית אפשרית, "גורם בטוח" משמש וקבוע 2 על ידי ברירת מחדל.

שיטות בתעשייה הטובות ביותר ממליצים על שולי בטיחות של:

• (FLT:025-30% ליישומים סטנדרטיים:FLT:1havs for Tooling Variities, Part Weightסובלנותs, and Normal האצה רגילה
• (FLT:0)40-50% עבור יישומים מהירים: FIRLT:1 Compensates עבור עומסים דינמיים מוגברים
• (FLT:0)50-100% ליישומים משותפים: FLT:1IRECT מבטיח מגבלות כוח בטוחות במהלך אינטראקציה אנושית
• (ב) ⁇ :0) שולי ההסגרה של תנאים לא בטוחים: כאשר משקל העבודה משתנה או גמישות עתידית נדרש

אוריינטציה

כיצד רובוט רכוב גם משפיע על שכר, עם רובוטים בעלי רצפת שטח בדרך כלל יש עומס גבוה יותר מאשר יחידות ממומשות על המדף.רובוטים ניתן לרכוב בכיוונים שונים:

• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ,(הההדגשה: ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,Wall risinging: FLT:1 Side on theload Distribution
• (ב) ,0) , ⁇ : 1 , 1 , 1 , מתקנים ⁇ דורשים ניתוח עומס זהיר

כל תצורה עולה משפיעה על האופן שבו כוחות הכבידה פועלים על מבנה הרובוט ועשויים לדרוש תשלום עומס.לייעץ מפרט היצרן עבור דירוגי תשלום ספציפיים עלה.

תנאים סביבתיים

סביבת הפעלה יכולה להשפיע על יכולת עומס באמצעות מספר מנגנונים:

• (FLT:0) טמפרטורות גבוהות של Temperature קיצוניות: 1FLT:1 טמפרטורות גבוהות להפחית את יכולת הסימון מוטורי; טמפרטורות קרות משפיעות על בהירות סיכה
• (ב) ⁇ :0) ,(הדגשה: 1FLT:1 אבק, לחות או חשיפה כימית עשויים לדרוש כיסויי הגנה שמוסיפים משקל
• מקור:0 (בלטינית:0) מקורות רטט חיצוניים יכולים לגרום לעומסים דינמיים נוספים
• (FLT:0) Altitude:veFLT:1) מבצע יכולת גבוהה עשוי להשפיע על קירור וביצועים מוטוריים

המונחים: specific Payload

יישומים שימושיים

טיפול חומרי מייצג את אחד היישומים התעשייתיים הנפוצים ביותר.ב יישום הרכב טיפוסי, ייתכן שיש לך מתחרה כפול עם pneumatic actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Actumatic Acts, חיישן כבלs, ו צלחת שינוי כלי, עם החבילה הזאת שקלה בקלות 5-8 ק"ג לפני שאתה אי פעם להרים חלק, אז אם אתה מטפל 4 ק"ג, עומס כף היד הכוללת שלך הוא 9-12 ק"ג.

חישובים של תשלום חומרים חייבים לקחת בחשבון:

• משקל חלק מקסימלי כולל אריזה
• גרופר וגורם קצה
• טיפול חלקי (אם רלוונטי)
• שינויים במגמה חלקית במהלך העברה
• אישור במהלך איסוף ומיקום

עקבו אחרי Applications

יכולת תשלום אינה רק מוגבלת ליישומים של טיפול בחומר, חשוב גם לאחרים כולל כישוף, ציור, וניתוק, כמו כל היישומים האלה דורשים צורה מסוימת של כלי להיות מחובר לפרק הרובוט, בין אם זה יהיה לפיד מתפתל, תרסיס צבע, או פיזור רעש, ומכיוון מכשירים אלה יוסיף משקל נוסף לזרוע תצטרך להבטיח את הפונקציונליות שנבחרה עבור הרובוט המתאים.

ל-Motoman HP6 יש מטען של 6 ק"ג, כך שיהיה צורך בלפיד קשת עם אותו מטען או פחות על מנת להיות מסוגל לפעול.

• לפיד (2-5 ק"ג)
• מוצרי הזנת Wire וחבילת כבלים (3-8 ק"ג)
• חיישני שבץ (0.5-1 ק"ג)
• Seamעוקב אחרי חיישנים (1-2 ק"ג)
• כלי ניתוק או חוט (0.5-1.5 ק"ג)

דרישות קבלה ובקשות

יישומים של איסוף מוקדם לעתים קרובות כרוכים עומסי תשלום קלים יותר אבל דורשים דיוק גבוה יותר. Path דיוק מדרגות כאשר הזרוע נסחף מהנתיב המתוכנן, במיוחד במהירויות גבוהות יותר, ועבור יישומי ראיית מכונה שבהם הדיוק של מיקום חשוב, זה רוצח.

עבור עבודה מדויקת, שיקולי תשלום כוללים:

• הפעלה טובה מתחת לעומס תשלום מקסימלי כדי לשמור על דיוק
• מרכז מינימלי של כובד ראש
• שימוש בכלי קל משקל ותיקון
• צמצום האצה למזער דמנציה דינאמית
• בהתחשב בנוקשות הרובוט בנוסף לקיבולת תשלום

יישום רובוטי משותף

רובוטים שיתופיים (cobots) מטפלים בדרך כלל בכ-3 עד 20 ק"ג, זרועות תעשייתיות קטנות יותר הן לעתים קרובות 5-50 ק"ג, רובוטים בגודל בינוני 50–240 ק"ג, וכריכים גדולים או נשק כבד גבוה יותר מכמה מאות קילוגרמים.

קביעת שכר ממלא תפקיד חיוני בהבטחת בטיחות, במיוחד בסביבות רובוט שיתופיות שבו צפויה אינטראקציה אנושית-רובוט, כמו על ידי הצבת עומס תשלום עבור כל תנועה, הרובוט הופך מודע למשקל שהוא נושא ולכוחות שיש לחוות.

• כוח וכוח המגבילים את בסיס שכר
• מהירויות מופחתות כאשר נושאים עומסים כבדים יותר
• ניטור בטיחותי של שינויים בתשלום
• הערכת סיכונים לתרחישים בתשלום מקסימלי

אופטימיזציה אסטרטגיות ל- Payload Capacity

ירידה במשקל End Effect

ירידה במשקל אפקט קצה מעלה ישירות תשלום זמין עבור פריטים.אסטרטגיות כוללים:

• (ב) ⁇ :0) בחירה אווירית: 1FLT שימוש באלומיניום, סיבים פחמן או חומרים מורכבים במקום פלדה
• אופטימיזציה:0 (Topology Optimization: FLT:1) Remove חומר מאזורים שאינם קריטיים בעת שמירה על כוח
• (ב) עיצובים משולבים:00) שילוב מספר פונקציות לרכיבים בודדים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ייצור אדרבא (ב"ד) מאפשר מבנים קלים מורכבים

מרכז ניהול Gravity

מיקום מרכז הכבידה קרוב יותר לסף היד מפחית עומסי זמן:

• מרכיבים כבדים (אופנועים, שסתום) קרוב ל flange
• איזון Aסימטרי עומס עם משקולות נגד אם יש צורך
• עיצוב כלי הפצה סימטרית של מסה
• השתמש ב-Ratcets רק כאשר יש צורך
• כבלים ו hoses כדי למזער את המסה

אופטימיזציה פרופיל

התאמת הפרמטרים יכולה להגדיל ביעילות את עומס השכר:

• (FLT:0) שיפור האצה: 1FLT:1 שערי האצה התחתונה להפחית את דרישות התוספת הדינמית
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (הופנה מהדף ההרחבה:0Speed Optimization: FigFLT:1) מצא את המהירות האופטימלית שמשנה את זמן מחזור ושכרה את יכולת הקיבולת
• (ב) ,0) תכנון: תנועה בכביש 1:1 כדי להימנע ממשרות הרחבה מלאות בעת ביצוע עומסים כבדים
• (ב) ,0) ל-FLT:1, לצטט מספר צירים כדי להפיץ עומסים

בחירת רובוט ו Sizing

עומס רובוט חשוב לשקול בעת בחירת רובוט כפי שהוא יכול להשפיע משמעותית על הביצועים הכוללים של היחידה, כמו גם את ההצלחה של היישום, עם בחירת רובוט עם אור מדי של תשלום הגורם היישום להיכשל או אפילו נזק הרובוט שלך, תוך בחירת רובוט עם כבד מדי של תשלום יכול להוביל יעילות מחזור פעמים.

בחירת רובוט נכונה כוללת:

• חישוב עומס כף היד הכולל כולל כל כלי עבודה מקסימלית
• תוספת של שולי בטיחות מתאימים (25-50%)
• בדיקת יכולת תשלום בכל המיקומים הדרושים
• בדיקת רגע וגבולות אינרציה
• אישור מהירות ודרישות האצה ניתן להינתן
• בהתחשב בשינויי יישומים עתידיים או שינויים במוצר

טעויות נפוצות וכיצד להימנע מהן

Relying Only on מקסימום גרף Payload

הכותרת מפרטת על גיליון נתונים לא מספרים את כל הסיפור - FANUC M-20iD / 25 מדורג 25 ק"ג תשלום עם 1,831 מ"מ להגיע, אבל לעלות מנוף כבד על היד, להאריך את הזרוע באופן מלא, ולרוץ אותה במהירות מקסימלית, ואתה לא תגיע לשום מקום 25 ק"ג בפועל.

כדי להימנע מטעות זו:

• תמיד לבדוק דיאגרמות עומס שלמות, לא רק מפרט כותרת
• חשבון עבור כל תפקידי התפעול, לא רק תצורה אופטימלית
• שקול תנאים דינמיים, לא רק עריכת סטטי
• כולל את כל הכלים, הכבלים והאביזרים בחישובים

שכחה של משקל

כאשר חישוב עומס הרובוט, חיוני לשקול לא רק את משקל העבודה אלא גם את המשקל הנוסף של כלי קצה של כלי נשק (EOAT) המצורף לפרקו של הרובוט, כמו גם אם זה מציץ, מתפתל לפיד, תרסיס צבע, או פיזור רעש, משקל הכלי מוסיף לעומס הכולל כי צריך לטפל הרובוט.

יצירת תקציב משקל מקיף הכולל:

• מבנה הבסיס
• (pneumatic cylinders, מנועים חשמליים, מוליכים)
• חיישנים ומכשירים
• לוחיות הרדמה ואביזרים
• שינוי כלי (אם רלוונטי)
• כבלים, צואה ו חומרה
• כיסוי בטיחות או שומרים
• כל תיקון מותאם אישית או חזיונות

גילוי מרכז השפעות Gravity

גם כאשר מסה כוללת נמצאת בגבולות, מרכז של כוח הכבידה יכול לעלות על גבולות רגע כף היד.תמיד לחשב ולאמת:

• מרכז מיקום הכבידה ב X, Y ו Z לתאם
• רגעים על כל ציר כף יד
• המונחים: offset Limit
• השפעות של אוריינטציה שונה של חלק במהלך מחזור העבודה

המונחים: Dynamic Loads

חישובים סטטיים לבדם אינם מספיקים עבור יישומים מהירים.אפקטים דינמיים כוללים:

• כוחות אינפורמטיביים במהלך האצה והדהלה
• כוחות Centrifugal במהלך תנועות סיבוב
• עומסי השפעה במהלך איסוף חלקי או מיקום
• השפעות וידוי

השתמש בתוכנה סימולציה או ליישם גורמי בטיחות שמרניים (1.5-2.0×) כדי להסביר תנאים דינמיים.

דרישות עתידיות

דרישות הייצור משתנות לעתים קרובות על תוחלת החיים של הרובוט 10-15 שנים.

• שינויים בעיצוב מוצרים פוטנציאליים שעלולים להגדיל את משקל חלק
• חיישנים נוספים או כלי שיט שניתן להוסיף מאוחר יותר
• יישומים חדשים הרובוט יכול להיות repurposed
• שיפור תהליכים שעלולים לדרוש מהירויות גבוהות יותר

בנייה ב 30-50% עודף יכולת מספקת גמישות לצרכים עתידיים מבלי לדרוש החלפת רובוטים.

שיטות בדיקה ואימות

בדיקות טעינה

לאחר חישובים תיאורטיים, בדיקות פיזיות מאמתות את יכולת העומס:

• מבחן עומס:0 (FLT:1) הר ההר של אפקט הסיום המלא ועומס מקסימלי, לאמת את הרובוט יכול להחזיק מעמד בכל האוריינטציות הנדרשות
• מבחן תנועה:0 (Dynamic Motion test: FLT:1) הוציא את מחזור העבודה המלא במהירויות ייצור, לפקח על אזעקה או סטיית נתיב
• בדיקה אחרונה ב-13 ביולי 2008. ^ FLT:0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.
• מבחן:0 (Worst-case Test: FIRLT:1) מבחן בהגעה מקסימלית, מהירות גבוהה יותר, ושילובי מטען כבדים ביותר

מעקב ביצועים

במהלך בדיקות וייצור, לפקח על אינדיקטורים מרכזיים:

• (ב) ,0) זרם המנוע של משרתו: FLT:1 צריך להישאר מתחת 80% של יכולת הדירוג
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,(הזמן של ההרחבה: FLT:1) , בדוק ביצועים חוזרים
• (ב) טמפרטורות:0) Temperature: FLT:1
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד:

המונחים: ification Tools

בקרים רובוטיים מודרניים כוללים זיהוי תשלום ותכונות אימות:

• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ניטור: השוואה אמיתית של כוחות צפויים לעומת כוחות בפועל
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0) תחזוקה מוקדמת: FLT:1 Tracks מצטברים היסטוריה של עומס כדי לחזות מרכיב ללבוש

תקני תעשייה ותקנות בטיחות

חישובים של קיבולת תשלום ובחירת רובוטים חייבים לציית לסטנדרטים רלוונטיים של בטיחות:

• (ב) דרישות בטיחות של רובוטים תעשייתיים (FLT:0)
• (FLT:0) ISO 10218-203) דרישות בטיחות עבור מערכות רובוט ושילוב
• (ב) ,0) ISO/TS 15066: 1FLT:1
• (FLT:0)ANSI/RIA R15.06: ⁇ FLT:1) תקן לאומי אמריקאי עבור רובוטים תעשייתיים ומערכות רובוט
• (FLT:0)EN ISO 13849-1:FLT:1, חלקים הקשורים לבטיחות

סטנדרטים אלה מתייחסים לשיקולי בטיחות הקשורים לעומס כולל:

• כוחות מקסימליים ולחצים ביישומים שיתופיים
• דרישות הערכת סיכונים לטיפול בתשלום
• ניטור בטיחותי של שינויים בתשלום
• הפסקת חירום עם מטענים שונים
• דרישות להורדת תשלום

נושאים מתקדמים ב- Payload Capacity

ניתוח יסודות Finite Element Analysis for Complex Geometries

FEA מייצגת את Finite Element Analysis, שיטה שמפרקת כיצד מבנים מתנהגים תחת לחץ.עבור גורמים מורכבים או ג'קמט'ים בתשלום יוצא דופן, FEA מספקת ניתוח מתח מפורט כי חישובים פשוטים אינם יכולים ללכוד.

• ויזואליזציה של מתח על פני מבנה הרובוט
• זיהוי נקודות כישלונ פוטנציאליות
• אופטימיזציה של גיאומטריה רכיב לירידה במשקל
• אימות גורמי בטיחות בתנאים קיצוניים
• ניתוח דינמי של מצבי רטט ו resonances

Multi-Robotתיאום

כאשר רובוטים מרובים מטפלים בעומס תשלום גדול אחד, החישובים הופכים מורכבים יותר:

• התפלגות עומס בין רובוטים צריכה להיות מחושבת
• דיוק הסינכרון משפיע על יכולת תשלום יעילה
• עיכובים בתקשורת יכולים ליצור חוסר איזון עומס דינמי
• כל קיבולת הפרט של הרובוט חייבת להיות מכובדת
• מצבי כישלון דורשים ניתוח (מה קורה אם רובוט אחד מאבד אחיזה?)

עקבו אחרי Payload Handling

בקרים רובוטיים מתקדמים יכולים להתאים את ההתנהגות בהתבסס על תשלום:

• (FLT:0) זיהוי מטען אוטומטי: FLT:1 רובוטים מודדים למעשה תשלום והתאמה של פרמטרים
• (FLT:0) תכנון תנועה חלופי:FLT:1 Speed and האצה מותאם אוטומטית לעומס הנוכחי
• (ב) ⁇ :0) שליטה מוקדמת: 1FLT:1; חומרים להורדת תשלום ופרמטרים של בקרה מוקדמת
• (FLT:0) Machine Learning Optimization: FLT:1 למד פרמטרים אופטימליים עבור תרחישים של שכר שונה

מחקרים אמיתיים

מקרה 1: קו האסיפה לרכבת

יצרנית הרכב צריכה להתמודד עם דלתות רכב במשקל 25 ק"ג עם מערכת קולטת במשקל 8 ק"ג חישובים ראשוניים הציעו רובוט מטען של 35 ק"ג של 35 ק"ג יספיק.

• מרכז כובד הדלת היה 400 מ"מ מזרוע היד
• זמן מחזור נדרש האצה גבוהה (3 rad /s2)
• הרחבה מלאה של המשרות נדרשה
• עיצובי דלת עתידיים עשויים להגדיל את משקלם ל-28 ק"ג

לאחר ניתוח מלא כולל עומסים דינמיים בשוליים בטיחות, רובוט מטען 50 ק"ג נבחר, מתן ניתוח אמין עם חדר לשינויים עתידיים במוצר.

מקרה 2: אלקטרוניקה

יצרנית אלקטרוניקה מדויקת בחרה רובוט מטען 5 ק"ג לטיפול בלוחות מעגלים של 0.5 ק"ג.למרות הפעלה של 10% בלבד של יכולת הדירוג, התוכנה חוותה בעיות דיוק.

• מערכת הראייה והה תאורה הוסיפו 2 ק"ג לגורם הסופי
• תנועות מהירות גבוהות יצרו השתקפות דינמית
• הנוקשות המבנית של הרובוט לא מספיקה לדיוק הנדרש

הפתרון המעורב בעיצוב מחדש של אפקט הקצה כדי להפחית במשקל ל-1.5 ק"ג ולהפחתת האצה ב-30%, אשר שיפר את הדיוק תוך שמירה על זמני מחזור מקובלים.

מקרה מחקר 3: יישום

מרכז הפצה יישמה רובוט מנבאר בדירוג 100 ק"ג כדי לטפל ב-20 ק"ג ארגזים.היישום נכשל במהלך הגשתו כי:

• מערכת ה-Valteker שקלה 35 ק"ג
• בהגעה מקסימלית (2.5 מ"מ), יכולת המטענים ירדה ל-60 ק"ג
• יכולת זמינה עבור קופסאות הייתה רק 25 ק"ג
• כמה תצורה של קופסה עלה על גבול זה

הפרויקט ניצל על ידי תכנון מחדש של הקולט באמצעות בניית אלומיניום קל משקל (הפחתה במשקל עד 18 ק"ג) וקידוד דפוס ה- Pallet כדי להימנע ממיקומים מקסימליים, להביא את היישום בתוך יכולות הרובוט.

מגמות עתידיות בטכנולוגיית הרובוטים Payload

טכנולוגיות מתפתחות מרחיבות יכולות תשלום ושיטות חישוב:

• (ב) חומרים מתקדמים:0) 1 סיבים פחמן ומבנים מורכבים מאפשרים יחס גבוה יותר במשקל
• מנועים:0 (FLT:0) מנועים של נהיגה: 1. Removee הילוכים, צמצום משקל ושיפור יעילות
• (ב) חיישנים משולבים:00 (Integratedחיישנים:cioFLT:1) ניטור עומס בזמן אמת מאפשר בקרה הסתגלות
• אופטימיזציה מופעלת על ידי AI: FLT:1 אלגוריתמי למידת מכונות אופטימיזציה פרופילים עבור תשלום מקסימלי
• (FLT:0) תאומים: 1FLT מודלים וירטואליים מאפשרים סימולציה מדויקת של תשלום לפני יישום פיזי
• (FLT:0) מסובאלים: FLT:1 Quick-change Systems להסתגל לדרישות שונות של תשלום

יישום כללי Checklist

בעת יישום מערכת רובוט, השתמש ב- Checklist זה כדי להבטיח יכולת תשלום נאותה:

שלב תכנון

• משקל עבודה מקסימלי כולל סובלנות
• ציין את כל רכיבי אפקט הקצה והערכה של משקולות
• לזהות את כל עמדות הרובוטיות הנדרשות ואת האוריינטציות
• Determine נדרש זמן מחזור ופרופילי האצה
• דרישות שולי בטיחות (בדרך כלל 25-50%)
• לשקול שינויים עתידיים של יישומים או שינויים במוצר

שלב עיצוב

• חישוב עומס כף היד הכוללת כולל כל הרכיבים
• מרכז כוח הכבידה של תחנת הכוח של End Effector
• חישוב רגעים של אינרציה לניתוח דינמי
• לבצע חישובים לעמדות קריטיות
• יצרן לטעון דיאגרמות עבור רובוט נבחר
• תוכנת סימולציה כדי לאמת את יכולת התגמול
• השתמש במחשבונים בתשלום באינטרנט עבור אימות ראשוני

שלב יישום

• הפיכה בפועל (אל תסמכו על הערכות)
• מדד מרכז העבודה בפועל
• בקר רובוטי עם פרמטרים מדויקים
• לבצע בדיקות עומס סטטיות בכל המיקומים הדרושים
• בדיקות תנועה דינמיות במהירויות ייצור
• עקבו אחרי servo Currents andטמפרטורות במהלך בדיקות
• לבדוק את דרישות הדיוק של הדרך
• מסמך תצורה של תשלום בפועל עבור התייחסות עתידית

שלב הייצור

• נהלי ניטור עבור בעיות הקשורות לעומס
• מפעילי הרכבות על מגבלות תשלום והגבלות
• שינוי שליטה על שינויים בתוצאה
• אימות תקופתי של פרמטרים בתשלום
• מדדי ביצועים הקשורים לטיפול בתשלום
• לשמור על תיעוד של חישובים ובדיקות

מסקנה

חישוב יכולת עומס של כלי נשק תעשייתיים הוא אתגר הנדסי רב פנים הדורש הבנה של מכניקה, דינמיקות, ומגבלות יישום מעשי.בחירת רובוט תעשייתי עם יכולת המטען הנכון תוביל לתהליך ייצור מותאם לחלוטין, המאפשר הרובוט שלך לפעול לפוטנציאל המלא שלו עם דיוק, יעילות מוגברת, וזמני מחזור מהירים יותר.

קיבולת תשלום מוצלחת כרוכה בשיטות חישוב מרובות - מניתוח בסיסי לתוכנה סימולציה מתוחכמת - בשילוב עם שיקולים מעשיים כולל עיצוב אפקט קצה, מרכז ניהול הכבידה, עומסים דינמיים, בשוליים בטיחות. מהנדסים חייבים להסתכל מעבר למפרט הכותרת כדי להבין איך יכולת עומס שכר משתנה עם הגעה, מהירות, אוריינטציה, תנאי תפעול.

ההשלכות של חישובים שגויים של תשלום נעות מכישלון יישומים וציוד נזק לסיכון בטיחות וליעילות הייצור.בדרך כלל, ניתוח מטען הולם מאפשר בחירת הרובוט אופטימלית, תפעול אמין וגמישות לדרישות עתידיות.על ידי שיטות חישוב שיטתיות, החלת גורמי בטיחות מתאימים, אימות עיצובים באמצעות סימולציה ובדיקה, מהנדסים יכולים לציין באופן בטוח מערכות רובוטיות שעומדות בדרישות הנוכחיות ודרישות עתידיות.

בעוד הטכנולוגיה הרובוטית ממשיכה להתקדם עם חומרים משופרים, יותר ממתעממים חזקים ומערכות בקרה אינטליגנטיות, יכולות המטען יגדלו.עם זאת, העקרונות הבסיסיים של חישוב שכר – מכוחות, מומנטים, רגעים ואפקטים דינמיים – נותרו ידע חיוני עבור כל מי שעובד עם רובוטיקה תעשייתית.

(ב) מקורות נוספים על בחירת הרובוט והיכולת לטעינה, בקר ב-FLT:0 (Robotics Industries Association of OriginFLT:1), לחקור כלים ספציפיים של היצרן מ-FLT:2FANUCIRFLT 3, FLT:4ABBoriFLT:5, FLT:6KUKAFLT 7, ו-F:8skawa Motoman, אשר ניתן לספק הדרכה ספציפית ל-D.