Системи позиціонування роботів - це довгі доріжки в складі, аерокосмічній та автомобільній спорудах, щоб один робот виконував кілька завдань. Також називають одиницями передачі роботів або системами RTU або 7-ї осі, ці конструкції руху все частіше зустрічаються для складання, масштабного зварювання та складу.

На відміну від типових налаштувань, в яких робот болтів до підлоги, RTU переміщують роботів по робочих клітинах та фабриках і перевозять їх між станціями. Найкращі налаштування для RTU - це ті, що просто будуються, або ті, де процеси та пов'язані з цим машини можна поставити в прямий ряд. Там, де RTU переміщується шестикусними роботами, лінійні доріжки також іноді називають сьомою осі (або рідше, коли сам робот має сім ступенів свободи, восьма осі). Коли ці треки є частиною кадру, включаючи кадри, з яких висить робот, вони гантії.

Незалежно від морфології робота чи відстеження, точка додаткової осі полягає у додаванні поступального руху. Це або розширює робочий конверт, або дозволяє робочим робочим робочим робочим робочим робочим робочим робочам. У деяких домовленостях, колишній дозволяє роботості схилити кілька машин або вибирати піддони з рядків, або машину дуже великі компоненти. Для останніх загальних застосувань-це упаковка, зварювання, різання плазмової дуги та інші механічні завдання.

Тут ми зосереджуємось на варіантах приводу для RTU. Однак зауважте, що інженери також повинні вирішити між безліччю путівників та підшипників (як правило, у вигляді підписників кулачків або путівників профілю).

Варіанти дизайну та приводу для rtus рясніють
Хоча деякі гантії включають обрамлення, щоб інвертувати роботів і призупинити їх для кращого доступу до машин зверху, RTU, які болт до підлоги та орієнтуються на робота вертикально. Ці RTU мають в середньому більш високі корисні навантаження, несучи руки роботи та захоплювали вантажі вагою тисяч фунтів.

Інженери можуть купувати попередньо інженерні RTU або побудувати внутрішній RTU за допомогою досвіду руху. Найпростіші-лінійні парні пари, які несуть платформи, на які болти роботи. Однак багато оригінальних виробників залучають спеціальних інтеграторів у ситуаціях, коли роботів на RTU виконуватимуть високоточні завдання-наприклад, завдання різання (де конструкція повинна синхронізувати артикуляцію декількох осей) або переміщення кастинг через різні верстат для обробки.

Найбільшим викликом для інженерних підрозділів передачі роботів є програмування їх для синхронізації з артикуляцією зброї, які вони несуть. Другий за величиною виклик-це отримання RTU для підтримки точного лінійного руху протягом багатьох метрів.

Дотримання фізичних вимог до тривалих ударів
Іноді швидкість - це переважна мета дизайну RTU. Це особливо актуально, коли RTU приймає роботів понад пару сотень футів або навіть більше у спеціальній установці. Висока швидкість в контексті руху роботів - іноді зброї, що вагою тисяч фунтів плюс їх корисні навантаження - відносно. Однак деякі RTU можуть рухатися з більш ніж 10 футів/сек з прискоренням до одного G.

Але часто точність - це переважна мета дизайну RTU. Розглянемо додаток, де робот допомагає кооперативній робочій клітині з обробкою, наприклад. Тут швидкість та розширення конверта роботи робота корисні лише в тому випадку, якщо навколишні рамки можуть міцно утримувати точність. Такі конструкції часто потребують точності до 0,02 мм та повторюваності позиціонування до 0,2 мм або близько того під час рухів треку.

На відміну від цього, якщо програма використовує руку робота для додатків, які ставлять адаптивні елементи керування через кроки, але менш залежать від абсолютної точності, можуть працювати інші налаштування. Це навіть може мати форму мобільного транспортного засобу, оснащеного рукою робота - наприклад, для вивантаження контейнерів для доставки.

Незалежно від дизайну, низьке обслуговування та тривале життя мають вирішальне значення для всіх налаштувань RTU, оскільки вони зазвичай асоціюються з більш ніж однією функцією рослин та кількома іншими шматками машин. Тому час простою RTU часто виводить інші станції з комісії.

Інтегрована безпека також важлива, оскільки багато RTU переміщують робототехніку через поля, що заповнюють дороге обладнання, таке як верстат або навіть працівники, особливо там, де вони працюють навколо зон із складанням персоналу.

Ремені, гвинти та пневматика для RTUS
Роботи, що проходять лінійні відстані середнього класу, часто використовують двигуни, поєднані з ремінними накопичувачами. Це порівняно прості системи, які використовують електричні моторики шківи для створення напруги вздовж пояса і швидко прискорюються. Однак, коли вони досягають більш тривалих ударів, проблеми можуть виникати при провисанні ременів, якщо система не може підтримувати напругу протягом усієї довжини. Щоб було зрозуміло, питання не обмеження корисного навантаження. Швидше, це ризик втраченого руху від відповідності поясів.

Є винятки із застереження масштабованості. У деяких RTU осей пояса (керовані від загального приводного валу) приводять гармонічні кривошипи. Тут ремені можуть підтримувати точність для довготривалого робототехнічного позиціонування в правильних умовах. Більшість успішних RTU, керованих ременями, використовують обрамлення та лінійні доріжки в додаткових орієнтаціях, щоб отримати більше точності від налаштування, керованого ременем. Деякі такі RTU з ременями, керованими ремінцями, можуть утримувати повторюваність до ± 0,001 дюйма, навіть під час переміщення однотонних роботів на десятки футів. Тут (завдяки правильним рейкам) приводи, керовані ременями, створюють RTU, які дешевші та гнучкіші, ніж альтернативи.

Ще один варіант для сьомої осі-це осі, керована кулькою. Ця установка стосується вібрації та пружин, які можуть виникнути на поях. По суті, фіксований механічний елемент підтримує управління для точної зупинки та позиціонування.

Ballscrews, як правило, добре працює в налаштуваннях приблизно до шести метрів за допомогою переривчастих опорів. На довших осях основна проблема полягає в тому, що гвинти батогають на великих швидкостях, особливо якщо вони не отримують достатньої підтримки. Це тому, що вали кульові креві нахиляються під власною вагою. Потім з критичною швидкістю (функція діаметра гвинтового валу, прямим, вирівнюванням та непідтримуваною довжиною) рухає природну частоту валу. Тож максимальна швидкість знижується у міру збільшення довжини кулі.

Деякі налаштування використовують підшипники, які розділяють і руйнуються разом, а потім залишаються та підтримують гвинт для більш тривалого розширення без батогів. Однак для надзвичайно довгих доріжок, керованих кульками, виробники повинні приєднатися до декількох гвинтів (як правило, клеєм замість зварювання, щоб уникнути викривленої геометрії). В іншому випадку гвинт повинен мати додатковий діаметр для вирішення проблеми WHIP. Інсульти з деяких таких налаштувань на основі Ballscrew досягають 10 метрів і проходять до 4000 об / хв. Ще одне застереження: гвинти в роботах потребують екранування від бруду та сміття. Однак там, де вони працюють, RTU, що використовують електродвигуни, поєднані з Ballscrews, обробляють більші навантаження, ніж осі, керовані ременями.

Існує також потужність рідини для довгострокових налаштувань. Такі пневматичні RTU, як правило, є недорогим рішенням для додатків, яким потрібно лише два позиціонування вперед і вперед. Середні пропозиції рухаються 2 м/сек та інтегруються з іншими елементами роботи.

Лінійні двигуни для точності RTUS
Наприклад, тривалі RTU (для використання в лабораторній робототехніці) можуть використовувати лінійні моторні накопичувачі. Більшість таких RTU також включають сучасну електроніку, абсолютні кодери та контроль руху для відстеження осі, навіть після помилок або відключення.

Більш типовим для лінійного двигуна є чотири метри або близько того. Така охоплення більше підходить для обробки вафельних пластин та напівпровідникових вафель, ніж більш важкі програми RTU. Коротше кажучи, лінійні двигуни в RTU є особливо складними, оскільки вони забезпечують механічну точність, але повинні нести великі корисні навантаження. Це потребує більшої кількості дорогих постійних магніти, які змушують лінійні двигуни так добре.

Є винятки. Один світовий рекорд RTU з тандемними лінійними приводами був введений в експлуатацію та побудований на замовлення для налаштування автоматизації, що потребує точних кроків до 12 м. Жорсткі алюмінієві підтримка працюють з двома шестирядними лінійними рециркуляційними кульковими підшипниками та екскурсоводами. Двенінтерні синхронні лінійні двигуни виводні сили до 4200 Н.

Набори стійки для RTUS для RTUS
Комерційно доступні RTU з використанням наборів стійки та пілотів є найпоширенішими. Типова довжина досягає 15 метрів. Контроль лінійної одиниці інтегрується як математично з'єднана вісь у контролері робота, що виключає необхідність додаткового контролера. Багато таких RTU підтримують точність навіть до штрихів 30 метрів, поєднавши безщітковий сервомотор змінного струму та планетарну коробку передач з наземними спіральними наборами стійки та піхви. Інші установки використовують вагон, яка переміщується по одній руці на важких валиках у блоці. Тут рейки зазвичай прямокутні з стійкою, вирізаною на внутрішній край. Вони можуть приєднатися до вигнутих сегментів, де це корисна макет.

Деякі RTU, які переміщують робот навколо подорожуючої платформи, використовують рейки з плоскою поверхнею, виготовлену із загартованої сталі, і поєднують їх з кластерами Cam-Follower. Інші використовують електродвигун з спіральним редуктором та ременем для живлення платформи. Потім на довгій осі трансферу RTU має електричний передач, що керує шестерем, що займається стійкою.

Моделювання та програмування RTUS
Існують інструменти для того, щоб інженери планували шляхи RTU та координація тих, хто має функції роботи. Програмне забезпечення для моделювання роботів і навіть деякі модулі контролю руху дозволяють інженерам планувати трек, завантажувати в результаті програмне забезпечення на контролер, а потім керувати роботом та RTU за допомогою однієї частини обладнання.

Ще один варіант - програмне забезпечення від спеціалізованих програмних компаній, які продають набори для розробки роботів, які дозволяють програмувати більшість будь -якої марки робота через API. Ці та безліч інших програмних засобів полегшують налаштування роботів простіше, ніж будь-коли, особливо для команд з помірним досвідом контролю за рухом або з ЧПУ. Початкові ітерації дизайну зазвичай відбуваються за допомогою офлайн -програмування ПК. Потім, коли персонал встановлює робота та RTU, програмне забезпечення програмування породжує код, який завантажується на елементи керування. Програмне забезпечення керує RTU та робота за допомогою запрограмованих шляхів для тестування на проблеми. Далі інсталятор використовує підвіску для розміщення рукоятки, різаки або кінця ефектора роботів, до точок, що стосуються роботи в просторі, тоді як контролер записує рухи. В іншому випадку інсталятори можуть використовувати кулон для всієї установки, а потім польські траєкторії на бік - все більш поширений підхід.

Застереження: rtus ускладнює калібрування роботів
Після фізичної установки RTU та роботів потребують калібрування. Улов полягає в тому, що промислові роботи в парі з RTU часто роблять повторювані, але не точні рухи, тому рух виходу виходу, який відрізняється від наближення моделювання. Поодинці, промислові роботи середня однонаправлена ​​повторюваність від 0,1 мм до 0,01 мм. Типові осей поєднують шестерні та двигун з нульовим бекмпозом, а контролер відстежує їх усіма кодерами високої роздільної здатності. Підвищення точності виводу руху будь -який подальший стає цінним, оскільки збірки та компоненти, такі як передача, вводять втрачений рух (в основному через механічну відповідність). Тому контроль часто повинен компенсувати позиційну помилку в масштабі міліметрів у деяких випадках.

Традиційна калібрування робота використовує дороге лазерне вирівнювання. Іноді це може зменшити помилку виходу на двадцять разів. В іншому випадку виробники роботів пропонують заводську калібрування. Спеціальні компанії-калібрування також пропонують послуги, які можуть враховувати вплив додаткового РТУ на загальний результат тотості роботів. В іншому випадку датчики подвійної камери дозволяють проводити зондування та динамічне вимірювання за допомогою оптики та спеціального освітлення. Механічні режими калібрування - ще один варіант, хоча їх важче застосувати до роботів на довгих доріжках.