Logotype
01/03

Mechaninio apdirbimo robotų efektyvumas

CNC staklės jau daugelį metų sėkmingai naudojamos uretano ir putplasčio ritinių frezavimui gaminant automobilių sėdynes ir plastikines plokštes. Tačiau norint sukurti panašius gaminius, staklių charakteristikos turi akivaizdaus pertekliaus bruožų, kaip ir kitos medienos apdirbimo staklės, kuriose reikalingas dar mažesnis tikslumas.

Pramoninių robotų evoliucija nuolat pageriną jų tikslumą, dėl to robotai vis dažniau keičia stakles. Todėl pramoninių robotų naudojimas leidžia turėti aibę privalumų:

1. Kainos sumažėjimas nebrangių robotų naudojimo dėka lyginant su CNC staklėmis;

2. Plataus operacijų spektro užtikrinimas naudojant 6 roboto ašis;

3. Galimybė naudoti papildomą įrangą: linijinio judesio modulius ir pozicionierius, kad būtų sukurta lankstesnė sistemos konfigūracija.

Norint sėkmingai panaudoti pramoninius robotus ir netgi išplėsti jų panaudojimo ribas automatizuojant mechaninio apdirbimo procesus, susiduriame su keletu natūralių problemų, kurias reikia spręsti ir taisyti:

√  Absoliutaus tikslumo tobulinimas koreguojant poslinkius ir nukrypimus robotui judant: 

Pramoninių robotų vidutinis pasikartojimo tikslumas siekia nuo 0,02 mm iki 0,1 mm (tikslumas atkuriant ar kartojant išmoktą padėtį), jų absoliutus tikslumas (tikslumas judant į koordinačių reikšmėmis nurodytą padėtį) nėra toks didelis. Taip nutinka dėl roboto komponentų surinkimo netikslumų, roboto jungčių kampams sekti skirtų jutiklių nulinių taškų klaidų. Siekdami tikslios padėties nustatymo, pirmaujantys robotų gamintojai sukūrė technologiją, kuri atsižvelgia į šiuos klaidų faktorius tam, kad būtų pakoreguota išmokta padėtis ir roboto vidutinis absoliutus tikslumas būtų išlaikomas 0,05 mm ar mažesniame lygyje.

  Programinė įranga, skirta daugybei taškų (šimtus tūkstančių CAD sistemoje sukurtų taškų) konvertuoti į robotų programas (mažinant taškų skaičių):

Каip taisyklė, CAD/CAM duomenų išvestis į CNC stakles atliekama standartiniu pramoniniu formatu, žinomu kaip G kodai. Yra speciali programinė įranga, automatiškai kurianti roboto programas iš G kodo duomenų. Vienas iš populiariausių įrankių yra SprutCAM.

  Su periodine sklaida (svyravimu) ir dėl reduktorių darbo atsirandančių mikrovibracijų slopinimas robote:

Ta, kad būtų pagerintas padėties nustatymo tikslumas, pramoniniai robotai naudoja reduktorius su maža tuščia eiga. Šis reduktorių tipas turi konstrukcinį trūkumą, dėl kurio atsiranda periodinių sukimo momento svyravimų arba kampinių pavaros klaidų. Nepaisant to, kad reduktoriaus pulsacijos yra mažos ir dažniausiai nesukelia problemų, pulsacijų vibracijai sutapus su pačio roboto natūraliu dažniu, gali atsirasti mikro vibracijos, kurių amplitudė gali siekti iki 0,2 mm ir kurios gali neigiamai paveikti procesą. Jei šios mikro vibracijos atsiranda mechaninio apdirbimo proceso metu, ant apdirbamos detalės paviršiaus gali atsirasti banguoti mikroskopiniai nelygumai. Be to, netgi tada, kai apdirbimo įrankis dirba pastoviu greičiu, kiekvienos roboto jungties sukimosi greitis skiriasi, todėl sunku išvengti rezonansų, atsirandančių dėl reduktorių pulsacijos.

Todėl norėdami nuslopinti pulsacijas, pirmaujantys robotų gamintojai variklio inercijos komandoje naudoja papildomų signalų metodą, ženkliai sumažinantį šias mikro vibracijas. Šio metodo dėka, mechaninio apdirbimo proceso metu vibracijos sumažėja praktiškai iki nulio.

√  Įrankio matavimo tikslumas nekoreguojant padėties poslinkio tam, kad būtų pakeista frezos ar kito įrankio galo padėtis.     

Robotizuoto frezavimo metu kryptis, kuria galutinė freza apvažiuoja detalę, gali keistis. Todėl, jeigu roboto koordinačių instrumentinės sistemos registracija nebuvo atlikta teisingai, frezos galūnės poslinkis gali pakeisti išmoktą apdirbimo tašką ir po mechaninio apdirbimo sukurti ant detalės grublėtus paviršius.

Nepaisant to, kad pramoniniai robotai naudoja standartinį įrankio matavimo metodą (instrumentinė koordinačių sistema), jo nepakanka norint pasiekti tikslumą robotizuoto mechaninio apdirbimo proceso metu.

Todėl buvo sukurtas įrankių matavimo metodas, kuris naudoja etaloninį įrankio matavimo metodą ir padėties projekcijos jutiklį, leidžiantį koreguoti instrumentinę roboto koordinačių sistemą.
Išvada: Daugybė mechaninio apdirbimo sričių, kuriose ankščiau negalėjo būti naudojami pramoniniai robotai, dabar yra atviros jų naudojimui, kuris vyksta taip pat sėkmingai, kaip robotai yra naudojami pramonėje suvirinimo, pjovimo, dažymo, staklių priežiūros ir kitiems darbams atlikti.

14.03.2023 // NORDICA STERLING tinklaraštis

01/03
Greita konsultacija

Greita konsultacija

Jus dominanti robotizavimo sritis