
Kaj je robotski končni efektor?
A robotski končni efektorje naprava, nameščena na koncu robotske roke, ki neposredno sodeluje z obdelovancem, orodjem ali procesom. Običajno je pritrjen na zapestje robota, kjer opravlja fizično nalogo, ki naj bi jo robot avtomatiziral. Koristen način za razumevanje odnosa je preprost:robot zagotavlja gibanje; končni efektor opravi nalogo.
Robota robota postavlja in premika orodje skozi prostor, medtem ko končni efektor izvaja dejansko operacijo. Odvisno od aplikacije lahko ta operacija vključuje:
prijemanje ali držanje dela
premikanje ali prenašanje predmeta
varjenje
lepilo, tesnilno maso ali drug material
vijačenje ali pritrjevanje
pregledovanje dela ali površine
Zato končnega efektorja ne smemo razumeti le kot napravo za pobiranje predmetov. Prijem je ena od običajnih funkcij, vendar lahko robotski končni efektorji podpirajo tako-postopke ravnanja z materialom kot tudi proizvodne procese.
Na visoki ravni lahko torej končne efektorje obravnavamo v dveh širokih skupinah:orodja za rokovanje, ki manipulirajo z deli ali izdelki, inprocesna orodja, ki izvajajo operacije, kot so varjenje, doziranje, pritrjevanje ali pregled.
Pogosti izrazi za končne-izvajalce
| Izraz | Pomen |
| Konec | Katera koli naprava, nameščena na koncu robotske roke za izvajanje ali neposredno |
| Efektor | Podprite nalogo |
| Prijemalo | Vrsta končnega efektorja, posebej zasnovanega za prijemanje, držanje ali premikanje predmetov |
| EOAT | Okrajšava za End{0}}of-Arm Tooling, pogost industrijski izraz za orodje in sorodno opremo, nameščeno na koncu robotske roke |
V tem člankukončni efektorse široko uporablja za vključitev prijemalnih orodij in procesnih orodij.
Končni efektor v primerjavi z prijemalom

Pri primerjavi ankončni efektor v primerjavi s prijemalom, glavna razlika je obseg. Prijemalo je ena vrsta končnega efektorja, medtem ko izraz končni efektor zajema veliko širši obseg robotskih orodij.
Prijemala so namenjena predvsem prijemanju, držanju, postavljanju ali premikanju predmetov. Na primer, robot lahko uporablja prijemalo, da pobere komponento s tekočega traku, jo drži med sestavljanjem ali jo prenaša med stroji.
Drugi končni efektorji opravljajo naloge, ki sploh ne vključujejo prijemanja. Varilni gorilnik je lahko končni efektor robota. Prav tako lahko razdelilno glavo, rezalno orodje, izvijač, senzor za pregledovanje ali drugo-napravo za specifično nalogo.
Odnos je mogoče jasno povzeti:
Vsa prijemala so končni efektorji, niso pa vsi končni efektorji prijemala.To razlikovanje je uporabno tudi pri ocenjevanju dobaviteljev. Odvisno od proizvajalca ali kategorije izdelka je podobna oprema lahko opisana kot aprijemalo, končni efektor, EOAT, ozrobotsko orodje. Terminologija se ne uporablja vedno dosledno na straneh izdelkov, zato se morajo kupci osredotočiti na funkcijo in konfiguracijo opreme in ne samo na oznako. Prijemala so ena od kategorij končnega efektorja.EOATje še en izraz, s katerim se bodo bralci pogosto srečali pri raziskovanju robotskega orodja.
Razložena terminologija EOAT
EOAT pomeni End-of-Arm Tooling.V industrijski robotiki se izraz pogosto uporablja na približno enak način kot končni efektor robota, zlasti ko se nanaša na opremo, nameščeno na zapestju robota za izvajanje proizvodne naloge.
Izrazi se v praksi močno prekrivajo, zato jih ne bi smeli obravnavati kot popolnoma ločene pojme. vendarEOATlahko včasih opiše širši sklop orodja namesto ene posamezne naprave.
Na primer, celoten sklop robota EOAT lahko vključuje:
prijemalo ali procesno orodje
pritrdilni nosilci
senzorji
menjalniki orodja
naprave za skladnost
pnevmatski, električni ali drugi električni priključki

V tem kontekstu je prijemalo samo lahko primarni končni efektor, medtem ko celoten paket EOAT vključuje podporne komponente, potrebne za njegovo namestitev, nadzor in upravljanje. Razumevanje te terminologije olajša primerjavo robotskih orodij med dobavitelji in aplikacijami, ne da bi zamenjali določeno prijemalno napravo s širšo kategorijo končne-o-opreme za roke.
Čeprav so prijemala najbolj znani končni efektorji, so le ena kategorija. Ko je terminologija jasna, je naslednje vprašanje, katere vrste končnih efektorjev so na voljo.
Niste prepričani, katera kategorija EOAT je primerna za vašo robotsko aplikacijo? Obrnite se na naše inženirje za avtomatizacijo, da dobite rešitev, prilagojeno posebej za vaš potek dela.
Vrste robotskih končnih efektorjev
Glavnivrste robotskih končnih efektorjevlahko razdelimo v dve veliki skupini:prijemanje in rokovanje s končnimi efektorji, ki držijo ali premikajo obdelovance, inprocesni končni efektorji, ki neposredno izvajajo proizvodne operacije.

Prava kategorija je manj odvisna od tega, kako se orodje imenuje, in bolj od tega, kako deluje z obdelovancem ali postopkom. Koristna primerjava torej upošteva, kako vsak končni efektor deluje, za katere vrste delov ustreza, kje se dobro obnese in katere omejitve je treba upoštevati.
Mehanska prijemala

A mehansko robotsko prijemalouporablja prste ali čeljusti za fizični stik in zavarovanje obdelovanca. Dve-čeljusti so običajne za splošno rokovanje, medtem ko so tri-konfiguracije čeljusti lahko uporabne za centriranje cilindričnih ali okroglih delov. Prste je mogoče prilagoditi tudi tako, da ustrezajo določeni geometriji komponente. Mehanski prijem je še posebej učinkovit pri togih delih s predvidljivimi dimenzijami in definiranimi prijemalnimi površinami.
Mehanska prijemala se običajno uporabljajo za:
nego stroja
ravnanje z avtomobilskimi komponentami
prenos dela
montaža
nakladanje in razkladanje napeljave
Kjer mehanski prsti potrebujejo določeno prijemalno površino, lahko vakuumski sistemi pogosto obdelujejo široke površine, ne da bi zaprli del.
Vakuumska prijemala
A vakuumsko prijemalodrži obdelovanec tako, da ustvari razliko v tlaku med priseskom ali vakuumskim elementom in površino dela. Namesto da bi sklenil prste okoli predmeta, sistem ustvari sesanje na eni ali več kontaktnih točkah. Ta pristop najbolje deluje na ravnih ali razmeroma gladkih površinah, ki lahko tvorijo uporabno tesnilo. Pogosti primeri vključujejo listni material, kartone, steklo, plošče, pakirane izdelke in izbrane elektronske komponente, kot so zasloni ali plošče, kadar sta površina in zasnova orodja ustrezna.
Vakuumska prijemala se pogosto uporabljajo za:
ravnanje s kartonom in embalažo
prenos-pločevine
ravnanje s steklom in ploščami
paletiranje
ploski izdelek izberite-in-postavite
Za feromagnetne obdelovance lahko magnetno prijemanje odpravi potrebo po čeljustih ali zrakotesni sesalni površini.

Magnetna prijemala

A magnetno robotsko prijemalouporablja magnetno silo za držanje združljivega obdelovanca. Odvisno od zasnove lahko prijemalna sila izvira iz elektromagneta, preklopnega trajnega magneta ali drugega magnetnega prijemalnega mehanizma. Pomembna kvalifikacija je združljivost materiala. Magnetno prijemanje ni primerno za vse kovinske dele; pomembno je predvsem za feromagnetne materiale, kot so številni jekleni obdelovanci.
Magnetna prijemala se običajno uporabljajo za:
ravnanje z jekleno pločevino
žigosanje
kovinski prazen prenos
nalaganje stroja
avtomatizacija proizvodne-linije
Magnetna prijemala ustrezajo togim feromagnetnim delom; krhki ali deformabilni izdelki pogosto potrebujejo bolj skladen pristop.
Mehka prijemala
A mehko robotsko prijemalouporablja skladne prste, prožne materiale ali deformabilne prijemalne strukture, da se prilagodi obdelovancu, namesto da bi se ga dotaknil le na togih, vnaprej določenih točkah. Zaradi tega je mehko prijemanje še posebej uporabno za lomljive, nepravilne ali hitro deformirane izdelke. Tipični primeri so sadje, pekovski izdelki, občutljiva živila, neobičajno potrošniško blago in nekateri lomljivi deli.
Mehka prijemala se pogosto uporabljajo za:
ravnanje s hrano in pridelki
avtomatizacija pekarn
sortiranje krhkih izdelkov
nepravilen-izbira-predmeta in-mesto
aplikacije, kjer je treba zmanjšati poškodbe površine.

Procesna orodja
Procesni končni efektorji so orodja, nameščena na robotu za izvajanje operacije, namesto za prijemanje in transport obdelovanca. V teh aplikacijah robot zagotavlja nadzorovano pot gibanja, medtem ko orodje izvaja proizvodni proces.

Orodja za varjenje
Varilni gorilnik lahko deluje kot končni efektor robota, ko je nameščen na zapestju robota in se premika vzdolž programirane varilne poti. Robotsko varjenje se pogosto uporablja, kjer so pomembni ponovljivi položaj gorilnika, hitrost in orientacija, zlasti v avtomobilski proizvodnji in splošni proizvodnji kovin.
Orodje za vijačenje
Avtomatizirana vijačna enota je še eno običajno robotsko procesno orodje. Robot postavi izvijač na točko pritrditve, medtem ko končni efektor izvede operacijo vstavljanja vijaka in zategovanja. Ti sistemi so zelo primerni za ponavljajoče se sestavljanje, kjer je treba nadzorovati položaj pritrditve in navor. Aplikacije lahko vključujejo elektroniko, proizvodnjo naprav, avtomobilske podsestave in splošno sestavljanje izdelkov.
Orodja za doziranje
Dozirni končni efektor nanese nadzorovano količino materiala, kot je lepilo, tesnilo, mast, mazivo ali druga procesna tekočina. Robot nadzira pot doziranja, medtem ko orodje uravnava dovajanje materiala. Zaradi tega je robotsko doziranje uporabno za aplikacije, ki zahtevajo ponovljivo postavitev kroglic, dosledno količino ali nadzorovano pokritost po kompleksnih poteh.
Pri varjenju, vijačenju in doziranju je ključna točka enaka:procesno orodje je izbrano glede na zahteve operacije, ne glede na silo prijema.Teža orodja, napeljava kablov in cevi, nadzor procesa, natančnost, pripomočki in vzdrževalni dostop so lahko glavni dejavniki načrtovanja.
Oglejte si industrijske robote
Različni končni efektorji rešujejo različne naloge. Toda samo vrsta končnega{1}}efektorja ni dovolj za izbiro; končna izbira je odvisna od specifičnega obdelovanca in proizvodnih zahtev.
Kako izbrati pravi končni efektor
Pri obravnavikako izbrati končni efektor robota, je napačno začetno vprašanje pogosto: Katero prijemalo je najboljše?
Univerzalno najboljšega prijemala ali EOAT ni. Boljši pristop je, da začnete z aplikacijo in zožite možnosti v določenem zaporedju:
razumeti obdelovanec
potrdite, da lahko robot nosi celoten sistem orodij
določi zahtevano proizvodno zmogljivost
preverite delovno okolje.

Ta vrstni red je pomemben. Prijemalo je morda videti primerno glede na njegove kataloške specifikacije, vendar še vedno ne deluje, ker površina dela prepušča vakuum, težišče orodja presega omejitve robotovega zapestja ali pa ni mogoče doseči zahtevanega časa cikla, ko so vključeni zamiki za prijemanje in sprostitev.
PraktičnaIzbira EOATproces se torej začne z delom in deluje navzven do robota in proizvodnega sistema.
Analizirajte svoj obdelovanec
Obdelovanec je običajno prvi filter pri izbiri končnega efektorja. Njegova teža, mere, oblika, material, stanje površine in variabilnost določajo, kateri principi prijemanja so realistični, preden se specifikacije robota sploh upoštevajo.
Teža
Delna teža določa najmanjšo zadrževalno silo, ki jo mora ustvariti končni efektor, vendar je statična teža, natisnjena na risbi, le izhodišče.
Orodje mora držati del, medtem ko robot pospešuje, zavira, spreminja smer in po možnosti vrti tovor. Te dinamične sile so lahko večje od sile, ki je potrebna zgolj za držanje istega dela pri miru.
Izračun mora odražati tudi, kako proces dejansko deluje. Če robot izbere štiri izdelke hkrati, je ustrezna obremenitev obdelovanca skupna obremenitev vseh štirih izdelkov, ne pa teža ene enote.
Primerna zasnova torej upošteva:
statična teža dela;
pospeševanje in zaviranje;
orientacija med gibanjem;
zahtevani varnostni faktor;
število obdelanih delov na kramp.
Ko se masa obdelovanca in dinamična obremenitev povečata, lahko aplikacija zahteva večjo mehansko prijemalno silo, večjo površino vakuumske skodelice, močnejšo magnetno zadrževalno zmogljivost ali popolnoma drugačno strategijo rokovanja.
Velikost
Mere obdelovanca vplivajo veliko bolj kot na to, ali lahko prijemalo fizično doseže del.
Večja komponenta lahko zahteva širši razpon prijema, daljše prste, več priseskov ali večji okvir orodja. Vsaka od teh sprememb poveča velikost in pogosto maso EOAT.
To lahko ustvari sekundarne omejitve. Širok vakuumski okvir lahko moti bližnje napeljave. Dolgi prsti lahko povečajo upogibne obremenitve. Veliko prijemalo lahko zmanjša robotov uporaben doseg, ker orodje trči ob vrata stroja, ščitnike ali okoliško opremo, preden robotovo zapestje doseže programirani položaj.
Velikost torej vpliva na:
prijemalni razpon;
dolžina prstov;
razmik-priseskov;
odtis orodja;
doseg robota;
motnje in nevarnost trka.
Prijemalo, ki lahko tehnično drži del, ni nujno primerno, če njegova geometrija preprečuje robotu dostop do zahtevane lokacije izbire ali postavitve.
oblika
Oblika pogosto določa, kateri princip prijema je praktičen.
Široka, relativno ravna površina lahko zagotovi dovolj kontaktne površine za vakuumsko prijemanje. Toga komponenta z definiranimi robovi ali ponovljivimi zunanjimi značilnostmi lahko ustreza mehanskim prstom. Cilindrične dele je morda lažje centrirati s čeljustmi, oblikovanimi po njihovem premeru. Nepravilnim in občutljivim izdelkom bo morda koristil skladen ali mehak prijem.
Razmerje ni absolutno, vendar lahko oblika hitro zoži iskanje:
ravne ali široke površine: vakuumsko prijemanje je lahko praktično;
definirani robovi ali lastnosti prijema: mehanski prijem lahko zagotovi boljši nadzor;
cilindrični togi deli: mehanske čeljusti lahko pogosto zagotovijo ponovljivo centriranje;
nepravilni ali deformabilni izdelki: mehak ali prilagodljiv prijem lahko zmanjša lokalni pritisk;
ploščati feromagnetni deli: magnetno prijemanje je lahko možnost.
Asimetrični obdelovanci si zaslužijo dodatno pozornost, ker njihovo središče mase morda ni poravnano s prijemalno točko. Prijemalo lahko varno drži del in še vedno ustvarja nestabilno ali neugodno obremenitev zapestja robota.
Material in stanje površine
Material vpliva na to, kako lahko končni efektor ustvari in ohrani zadrževalno silo.
Jeklo lahko dopušča magnetno prijemanje, vendar le, če je material dovolj feromagneten in kontaktni pogoji podpirajo zahtevano držalno silo. Plastike ni mogoče obravnavati na enak način, vendar lahko njena površina dobro deluje z mehanskim ali vakuumskim prijemom, odvisno od togosti in končne obdelave.
Steklo pogosto zagotavlja dobro tesnilno površino za sesanje, vendar mora metoda prijemanja preprečiti praske, koncentrirano obremenitev ali zlom. Karton se lahko zdi primeren za vakuum, ker ima široko ravno površino, vendar lahko porozna plošča prepušča dovolj zraka, da sta kakovost tesnjenja in vakuumski tok pomembnejša od teže dela.
Hrana uvaja še en sklop premislekov. Trenje, deformabilnost, površinska občutljivost, higiena in zahteve po čiščenju lahko vplivajo na to, ali so togi prsti, vakuumski elementi ali mehke strukture za prijemanje primerni.
Tipični učinki,-povezani z materialom, vključujejo:
jeklo:magnetna združljivost, stanje površine in tveganje za označevanje;
plastika:trenje, togost, deformacija in kozmetična površinska zaščita;
steklo:možnost tesnjenja, krhkost in poškodbe površine;
karton:poroznost, puščanje in strukturna togost;
hrana:tveganje higiene, deformacije, modric in kontaminacije;
porozni materiali:puščanje vakuuma in težave pri tesnjenju.
Uporaben primer je velika kartonska škatla. Morda je sorazmerno lahek, zato že sama teža nakazuje enostavno izbiro. Toda če je plošča porozna ali površina neravna, lahko vakuumsko puščanje postane prevladujoča težava pri načrtovanju.

Razmislite o obremenitvi robota
Koristnega tovora robota in izbire končnega efektorja ni mogoče obravnavati kot ločeni odločitvi.
Robot ne prenaša samo izdelka. Nosi celotno obremenitev, pritrjeno na zapestje, ki lahko vključuje:
prijemalo ali procesno orodje;
montažne plošče in adapterji;
senzorji;
menjalniki orodij;
ventili ali pomožna strojna oprema;
kabli ali cevi, kjer njihova masa vpliva na gibljivi sklop;
sam obdelovanec.
Pogosta napaka pri izbiri je primerjava samo teže obdelovanca z nazivno nosilnostjo robota.

Ocenite zahteve glede uspešnosti
Ko je aplikacija mehansko izvedljiva, je naslednje vprašanje, ali lahko končni efektor doseže zahtevano proizvodno zmogljivost.
Hitrost, natančnost in čas cikla so povezani, vendar jih ne bi smeli obravnavati kot zamenljive specifikacije.
Hitrost
Hitrost končnega-efektorja je večja od časa odpiranja ali zapiranja, prikazanega na podatkovnem listu prijemala.
Popoln izbor lahko vključuje:
približevanje obdelovancu;
odpiranje ali pozicioniranje orodja;
vzpostavitev oprijema;
potrditev, da je del varen;
pospeševanje stran;
premikanje do cilja;
sprostitev dela;
potrditev izpustitve.
Različne tehnologije prijemanja prinašajo različne zakasnitve. Vakuumski sistem morda potrebuje čas, da vzpostavi zadosten vakuum. Mehansko prijemalo se mora odpirati in zapirati. Strategija zaznavanja lahko zahteva potrditev, preden se lahko gibanje nadaljuje.
Masa orodja posredno vpliva tudi na hitrost. Težji EOAT lahko omeji, kako agresivno pospešuje robot, zato namestitev hitrejšega aktuatorja ne pomeni nujno, da bo celotna celica hitrejša.
Natančnost
Zahtevano natančnost je treba določiti glede na nalogo.
Obstaja več različnih pojmov, ki jih pogosto združujemo pod besedo natančnost:
ponovljivost oprijema;
ponovljivost položaja dela znotraj prijemala;
pozicioniranje robota;
natančnost končnega postopka.
Aplikacija-za pobiranje smeti lahko dopušča nekaj variacij v tem, kako del sedi v prijemalu, če lahko naslednja operacija to nadomesti. Natančna montaža lahko zahteva, da se obdelovanec mehansko nahaja znotraj EOAT z veliko večjo ponovljivostjo.
Podobno se lahko fleksibilno prijemalo dobro prilagodi različnim oblikam izdelka, vendar zagotavlja manj togo lokacijo dela kot mehansko vpenjalo po meri.
Pravilen način prijemanja je torej odvisen od tega, kaj mora biti ponovljivo: preprosto držanje izdelka, predstavitev naslednji postaji ali izvajanje visoko-natančnega postopka.
Čas cikla
Čas cikla je treba oceniti na ravni sistema.
Običajni cikel ravnanja lahko vključuje:
pristop → prijem → potrditev prijema → gibanje robota → sprostitev → potrditev sprostitve → vrnitev
Optimiziranje samo enega dela tega zaporedja lahko privede do majhnega izboljšanja celotne prepustnosti.
Prijemalo s hitrejšim časom zapiranja morda ne bo nudilo nobenih pomembnih ugodnosti v času cikla-če mora robot še vedno čakati na signal potrditve vakuuma drugje v procesu. Nasprotno pa ima lahko prožnejše prijemalo nekoliko počasnejši čas posameznega aktiviranja, vendar zmanjša menjavo orodja med različicami izdelka, kar izboljša splošno učinkovitost proizvodnje.
To vodi do pomembnega izbirnega načela:
Hitrejše prijemalo ne ustvari samodejno hitrejšega robotskega sistema.
Ustrezna metrika je celoten proizvodni cikel.
Pri -pakiranju velikih količin ima lahko na primer zmanjšanje zamud pri dvigovanju in sprostitvi za delček vsakega cikla pomembno vrednost, ker se opravilo ponovi tisočkrat. Ekstremna natančnost pozicioniranja je lahko manj pomembna.
Pri natančnem sestavljanju se lahko prioritete obrnejo. Nekoliko daljši prijemalni cikel je lahko sprejemljiv, če orodje postavi vsako komponento v ponovljivo orientacijo in prepreči napake pri poravnavi navzdol.
Tudi če so doseženi cilji zmogljivosti, mora orodje še vedno preživeti in biti v skladu z dejanskim delovnim okoljem.
Preverite delovno okolje
Končni efektor, ki se dobro obnese med laboratorijskim preskusom, lahko še vedno postane nezanesljiv, če je izpostavljen dejanskim proizvodnim pogojem. Temperatura, prah, izpiranje, nadzor kontaminacije in zahteve čistih prostorov lahko spremenijo tako tehnologijo prijemanja kot materiale, uporabljene v EOAT.
Temperatura
Visoke in nizke temperature lahko spremenijo obnašanje številnih komponent EOAT.
Temperatura lahko vpliva na:
elastomerna tesnila;
priseski;
plastika;
maziva;
lepila;
senzorji;
elektronske komponente.
Material za prisesek, ki se dobro obnese pri sobni temperaturi, se lahko strdi, zmehča ali izgubi zmogljivost tesnjenja zunaj predvidenega temperaturnega območja. Podobno lahko maziva in tesnila v mehanskih napravah zahtevajo različne specifikacije za vroča ali hladna okolja.
Zato je treba temperaturne omejitve preveriti za celoten sklop orodja, ne samo za robota.
Prah in kontaminacija
Prah, ostružki, praški in drugi onesnaževalci lahko povzročijo več različnih načinov okvare.
Lahko motijo:
optični senzorji ali senzorji bližine;
mehanske drsne površine;
vakuumski filtri;
sesalna tesnila;
ventili in pnevmatske komponente.
V obdelovalnih okoljih lahko kovinski ostružki preprečijo pravilen stik prijemala ali zaidejo v premikajoče se mehanizme. Pri ravnanju s prašno embalažo ali prahom-je vakuumske filtre morda treba pogosteje pregledovati in vzdrževati.
Zasnova EOAT mora torej upoštevati ne samo, ali lahko deluje v okolju, ampak tudi, kako kontaminacija spremeni vzdrževalne intervale in dolgoročno-zanesljivost.
Primerjalna tabela končnega efektorja robota
Spodnja tabela povzema glavne kategorije končnih-efektorjev robotov in kompromise-, ki so najpomembnejši med zgodnjo izbiro. Namenjeno je kot hitro orodje za pregled in ne kot nadomestek za-inženirski pregled specifične aplikacije.
| Vrsta | Najboljše za | Prednosti | Omejitve | Tipične aplikacije |
| Mehanska prijemala | Togi deli z definiranimi prijemalnimi površinami | Pozitiven mehanski oprijem; nadzorovana prijemalna sila; dobro pozicioniranje dela | Morda bodo potrebni prsti po meri; spremembe geometrije lahko zahtevajo ponovno orodje; pretirana sila lahko poškoduje dele | Oskrba strojev, montaža, avtomobilski deli, prenos komponent |
| Vakuumska prijemala Ravne ali relativno gladke površine | Ravne ali razmeroma gladke površine | Hitro izbiranje in sprostitev; preprost površinski stik; več-postavitve skodelic lahko prenesejo velike dele | Učinkovitost se zmanjša na poroznih, hrapavih ali puščajočih površinah; zahteva ustvarjanje vakuuma in vzdrževanje tesnila | Kartoni, plošče, steklo, plošče, paletiranje |
| Magnetna prijemala | Feromagnetni obdelovanci z dostopnimi kontaktnimi površinami | Močna držalna sila; vakuumsko tesnjenje ni potrebno; minimalna potreba po priložitvi dela | Omejeno na združljive feromagnetne materiale; ostružki ali ostanki lahko vplivajo na stik; morda bo treba upoštevati preostali magnetizem | Jeklena pločevina, štancani deli, kovinski surovci, strojno polnjenje |
| Mehki prijemali | Krhki, deformabilni ali nepravilni izdelki | Skladen kontakt; nižji lokalni pritisk; se prilagaja spremembam oblike | Nižja nosilnost v številnih izvedbah; obraba in higiena lahko zahtevata pozornost; pozicioniranje je lahko manj togo | Hrana, pridelki, pekovski izdelki, lomljivi ali nepravilni predmeti |
| Procesna orodja | Aplikacije, pri katerih robot izvaja proizvodno operacijo, namesto da ravna z delom | Omogoča nadzorovano varjenje, pritrjevanje, doziranje ali podobne postopke neposredno na zapestju robota | Izbira je odvisna od natančnosti postopka, teže orodja, pripomočkov, napeljave kabla ali cevi in nadzora procesa | Varjenje, vijačenje, doziranje, tesnjenje, avtomatizacija procesov |
Pogoste napake pri izbiri EOAT
MnogiNapake pri izbiri EOATne izhajajo iz izbire napačne kategorije tehnologije. Izhajajo iz preozkega ocenjevanja orodja-ob upoštevanju nabavne cene, nominalne obremenitve ali trenutne geometrije dela brez upoštevanja, kako bo končni efektor sčasoma vplival na celoten robotski sistem.
Najbolj uporaben način za ovrednotenje teh napak je, da postavite tri vprašanja: Kaj je spregledano? Kakšne posledice ustvarja? Kaj je treba namesto tega preveriti?
Ignoriranje celotne koristne obremenitve
Pogosta napaka je primerjava nazivne nosilnosti robota samo s težo obdelovanca.
Robot mora nositi celotno gibljivo obremenitev, vključno s končnim efektorjem, adapterji, senzorji, menjalniki orodij, pomožno strojno opremo in samim delom. Orodje se torej lahko zdi sprejemljivo glede na delno težo, medtem ko še vedno pretirano obremenjuje zapestje.
Posledice lahko vključujejo:
zmanjšan dovoljeni pospešek;
počasnejše gibanje robota;
alarmi za spremljanje-preobremenitve ali obremenitve;
pretiran zapestni moment ali vztrajnost;
zmanjšana operativna marža;
povečana mehanska obremenitev in tveganje za zanesljivost.
Težavo je še posebej enostavno zgrešiti pri dolgih ali širokih sklopih EOAT. Velik vakuumski okvir, na primer, morda ni posebej težak, vendar lahko njegovo razširjeno težišče povzroči pomemben moment zapestja.
Izbira samo na podlagi nakupne cene
Končni efektor z nižjimi-stroški ne ustvari nujno{1}}nižjega sistema avtomatizacije.
Kupnina je le en del ekonomske odločitve. Cenejše prijemalo lahko sčasoma stane več, če zahteva daljše prijemalne cikle, pogosteje izgublja dele, se hitro obrablja ali ga je treba ročno zamenjati vsakič, ko se spremeni oblika izdelka.
Možne posledice vključujejo:
počasnejši proizvodni cikli;
več zavrnjenih ali izpadlih delov;
pogosti vzdrževalni posegi;
večja poraba potrošnega materiala;
daljše menjave;
dodatno sodelovanje operaterja;
nenačrtovane ustavitve proizvodnje.
Na primer, prihranek denarja za manj prilagodljivo prijemalo je lahko med začetnim nakupom videti privlačno. Če pa se linija vsak dan menja med več velikostmi izdelkov, lahko ponavljajoče se ročno vnovično orodje hitro postane dražje od prvotne razlike v orodju.
Pozabite na zahteve po vzdrževanju
Končni efektorji so delujoče naprave, ne statični priključki. Komponente, ki pridejo v stik z izdelkom ali se premikajo v vsakem ciklu, se sčasoma obrabijo, umažejo ali jih je treba prilagoditi.
Zahteve glede vzdrževanja se razlikujejo glede na tehnologijo. Tipični predmeti storitev lahko vključujejo:
zamenjava priseska;
vakuumski filtri;
tesnila in O-obročki;
mehanski prsti in kontaktne blazinice;
ležaji ali drsne komponente;
senzorji;
pnevmatske cevi;
kabli in priključki.
Napaka ni preprosto pozabiti, da se te komponente obrabijo. Celico načrtuje tako, da jo je težko pregledati ali zamenjati.
Prisesek je lahko na primer poceni, vendar zamenjava postane moteča, če mora vzdrževalno osebje odstraniti varovanje, odklopiti več pripomočkov ali razstaviti celoten okvir orodja, da ga doseže.
Primeri uporabe
Najuporabnejši način za razumevanje izbire končnega-efektorja robota je, da pogledamo, kako dejanski proizvodni pogoji spremenijo odločitev. Ista industrija lahko uporablja več različnih vrst EOAT, ker je pravilna izbira odvisna od posebne naloge, obdelovanca, robota in proizvodnega cilja.
Avtomobilizem: prenos pločevine
Razmislite o liniji za žigosanje, kjer robot prenaša oblikovane jeklene plošče med operacijami.
Obdelovanec je običajno razmeroma velika pločevina-kovinska komponenta z omejeno togostjo, široko površino in geometrijo, ki se lahko spreminja med modeli vozil. Aplikacija prav tako zahteva hitre cikle, ker hitrost prenosa neposredno vpliva na prepustnost-linije za stiskanje.
Dve pogosti možnosti sta vakuumski in magnetni prijem.
Vakuumski sistem je lahko primeren, če ima plošča dostopne površine, ki omogočajo zanesljivo tesnjenje priseskov. Več skodelic lahko porazdeli zadrževalno silo po delu in zmanjša lokalno deformacijo.
Magnetni končni efektor je morda boljši, če je plošča izdelana iz združljivega feromagnetnega materiala in geometrija površine otežuje vakuumsko tesnjenje. Magnetno prijemanje lahko tudi zmanjša odvisnost od-kakovosti tesnjenja priseske.
Izbira je torej odvisna od več kot dejstva, da je del kovinski. Inženirji morajo upoštevati:
ali je material feromagneten;
razpoložljivo vakuumsko ali magnetno kontaktno območje;
luknje, krivulje, premazi ali površinska kontaminacija;
togost plošče;
kombinirano orodje in delni tovor;
pospešek med prenosom.
Ključna previdnost je predpostavka, da velika in lahka plošča ustvari nizko-obremenjeno aplikacijo. Široki okvirji orodij in visoko{2}}hitro gibanje robota lahko povzročijo pomemben zapestni moment in vztrajnost, tudi če je sama plošča razmeroma lahka.
Elektronika: natančno vijačenje
Pri sestavljanju elektronike razmislite o robotu, ki namešča vijake v ohišje ali sklop naprave.
Tukaj končni efektor ne ravna primarno z izdelkom. Izvaja postopek pritrjevanja. Primeren EOAT je torej avtomatizirano orodje za vijačenje in ne konvencionalno prijemalo.
Glavne zahteve so običajno natančno pozicioniranje orodja, ponovljivo vpetje vijakov, nadzorovan navor privijanja in zanesljivo podajanje vijakov. Robot se mora vsaki pritrdilni točki približati v pravilni orientaciji, medtem ko končni efektor vijačenja nadzira dejansko operacijo pritrjevanja.
Ta aplikacija bo morda zahtevala pozornost tudi na:
majhne velikosti funkcij;
omejen prostor okoli mest vijakov;
nadzor navora in globine;
vijak-zaznavanje prisotnosti;
reakcijske sile;
napeljava kablov in napajalnikov.
Odvisno od izdelka in proizvodnega okolja lahko na zasnovo orodja vplivajo tudi nadzor-elektrostatične razelektritve, združljivost čistih prostorov ali zahteve glede kontaminacije.
Ključno opozorilo je, da natančnost pozicioniranja obravnavate kot-samo specifikacijo robota. Tudi če robot vedno znova doseže programirano točko, lahko igra v orodju, slaba poravnava vijakov ali nedosledna lokacija delov še vedno povzroči navzkrižni navoj ali neuspešno pritrditev.
Hrana: Ravnanje z občutljivimi pekovskimi izdelki
Predstavljajte si robota, ki prenaša mehke pekovske izdelke s tekočega traku na pladnje ali embalažo.
Obdelovanec se lahko nekoliko razlikuje po velikosti in obliki od enega kosa do drugega, prekomerna lokalizirana prijemalna sila pa lahko deformira izdelek ali pusti vidne sledi. Hkrati bo vsako orodje, ki pride v stik s hrano, morda moralo podpirati pogosto čiščenje in higiensko delovanje.
Mehko ali združljivo prijemalo je lahko primerno, ker se prilagaja različici izdelka in širi kontaktni pritisk na večje območje. To lahko zmanjša tveganje zmečkanin ali madežev v primerjavi s trdimi prsti.
Pri nekaterih aplikacijah pakirane-živil je morda boljša izbira vakuumsko prijemanje. Zaprta embalaža s široko, gladko površino se obnaša zelo drugače od nepakiranega mehkega izdelka.
Izbira je torej odvisna od dejavnikov, kot so:
deformabilnost izdelka;
sprejemljiv kontaktni tlak;
variacija oblike;
izpostavljen izdelek v primerjavi s pakiranim izdelkom;
zahteve glede-stika z živili;
postopke pranja in čiščenja.
Ključno opozorilo je optimizacija samo za nežen prijem. Prijemalo za ravnanje s hrano mora biti tudi praktično za čiščenje, pregledovanje in vzdrževanje. Zelo skladna zasnova, ki ujame ostanke izdelka ali jo je težko oprati, lahko povzroči večji proizvodni problem od tistega, ki ga rešuje.
Logistika: ravnanje s kartonom in paketi
Logistična celica predstavlja drugačen izziv: variacija izdelkov.
Predstavljajte si robota, ki razklada, sortira ali paletizira kartone in pakete različnih velikosti. Sistem lahko med eno izmeno vidi širok razpon SKU-jev, embalažnih materialov, površinskih pogojev in teže.
Za običajne kartone z dovolj gladkimi površinami lahko vakuumsko prijemalo zagotovi hitro pobiranje in sprostitev z razmeroma preprostim stikom. Več-conska vakuumska zasnova lahko včasih prilagodi različne dimenzije kartona, ne da bi za vsako SKU potrebovali posebno orodje.
Za širšo mešanico togih in nepravilnih paketov je morda bolj primeren prilagodljiv ali bolj prilagodljiv koncept prijemanja.
Pomembne zahteve niso le sila prijema, ampak tudi:
razlike v dimenzijah paketa;
poroznost kartona;
poškodovane ali neravne površine;
pretočnost;
odkrivanje uspešnih izbir;
sposobnost okrevanja po neuspelih izbirah;
prihodnje spremembe v mešanici SKU.
Pogosta napaka je, da orodje oblikujemo samo okoli največjega ali najpogostejšega kartona. To lahko povzroči slabo delovanje, ko v sistem vstopijo manjši, porozni, poškodovani ali nepravilni paketi.
Za avtomatizacijo logistike mešanih-SKU je najboljše robotsko prijemalo pogosto tisto, ki uravnoteži zanesljivo rokovanje z dovolj prilagodljivosti za zmanjšanje ročnih menjav in ponovnega orodja.
Ključno opozorilo je, da v zasnovo sistema vključite-ravnanje z neuspelim izbiranjem. Prijemalo, ki uspe pri 98 % idealnih kartonov, lahko še vedno povzroči nesprejemljive motnje, če nadzorni sistem ne more učinkovito zaznati in obnoviti preostalih napak.
V teh aplikacijah je pravilno orodje manj odvisno od industrijske oznake kot od določenega dela, postopka, robota in proizvodnega cilja.
Zaključek
Desni končni efektor ni le najmočnejša, najhitrejša ali najnaprednejša možnost. Je tisti, ki se ujema zobdelovanec, omejitve robota, proizvodni cilj, delovno okolje in ekonomika življenjskega ciklaaplikacije.
Preden izberete dobavitelja ali dokončate zasnovo orodja, dokumentirajte ključne zahteve za uporabo:
teža dela, mere, geometrija in material
nosilnost robota,--težišče, moment in meje vztrajnosti
potreben čas cikla in zmogljivost pozicioniranja
okoljske ali higienske zahteve
pričakovana različica izdelka in SKU
pričakovanja glede vzdrževanja in menjave.
S temi definiranimi vložki je mogoče možnosti EOAT primerjati na podlagi tehničnega ujemanja in ne samo s kataloškimi specifikacijami ali nakupno ceno.
Iščete kaj drugega?
Ne najdete tistega, kar potrebujete?
Posredujte podrobnosti o izdelku, čas proizvodnega cikla, postavitev tovarne in zahteve glede postopka. Odgovorili vam bomo s popolno rešitvijo v 24 urah.
