Kompas TEKNOLOGI
SANYO DENKI CO., LTD. situs informasi produk/teknis
Studi Kasus
Berkontribusi pada peningkatan daya saing dengan memperpendek waktu siklus dengan motor servo!

Apa saja strategi untuk mengembangkan robot industri dalam menghadapi kebutuhan besar untuk meningkatkan efisiensi produksi?

Produsen peralatan industri Perusahaan A (Jumlah karyawan: kurang lebih 600)

Problem

Robot industri mendukung inti otomatisasi pabrik (FA), dengan lebih dari 1 juta unit beroperasi di seluruh dunia. Dalam beberapa tahun terakhir, kebutuhan akan robot industri telah meningkat, dan robot menjadi sangat diperlukan dalam industri manufaktur, dan telah tersebar luas di berbagai industri, melakukan berbagai proses seperti pengelasan, pengecatan, perakitan, dan transportasi di jalur produksi.
Memperkenalkan contoh solusi terhadap permasalahan sulit di tengah persaingan teknologi yang semakin ketat, seperti "perampingan dan pelangsingan" untuk mencapai penempatan robot dengan kepadatan tinggi, serta "meningkatkan kecepatan" dan "meningkatkan akurasi" untuk mempersingkat waktu siklus dan meningkatkan produktivitas Mengerjakan.

Masalah yang saling bertentangan: tidak dapat menemukan motor yang dapat mencapai ``ukuran lebih kecil'' dan ``kecepatan lebih tinggi''

Perusahaan A adalah produsen peralatan industri yang terkenal dengan pengembangan dan pembuatan robot industri. Dalam beberapa tahun terakhir, industri manufaktur dihadapkan pada persaingan yang ketat dalam hal biaya dan kualitas, dan terdapat kebutuhan mendesak untuk lebih meningkatkan efisiensi jalur produksi. Tidak terkecuali Perusahaan A; tuntutan pengguna terhadap kinerja robot industri semakin meningkat dari hari ke hari, memberikan tekanan besar pada pengembang.
Pemimpin Grup Y dari grup desain departemen pengembangan perusahaan A mengatakan hal ini.

``Robot artikulasi vertikal enam sumbu, yang strukturnya menyerupai lengan manusia, banyak digunakan bersama dengan robot artikulasi horizontal (SCARA) sebagai perangkat paling rasional untuk melakukan tugas menggantikan manusia , ada semakin banyak kasus di mana pengguna yang mencari keunggulan kompetitif yang lebih besar meminta peningkatan lebih lanjut dalam hal kecepatan, kekompakan, dan pelangsingan, dan sejujurnya, saya tidak yakin apakah ada perbaikan lebih lanjut yang bisa dilakukan terjebak."

Selain itu, kebutuhan untuk memperpendek waktu siklus, yang merupakan persyaratan penting untuk meningkatkan efisiensi jalur produksi, juga menambah kesulitan pengembangan. Untuk meningkatkan kecepatan kerja robot diperlukan motor dengan output yang tinggi, namun motor dengan output tinggi umumnya memiliki massa yang besar. Jika digunakan pada mekanisme pergelangan tangan, momen inersia yang diterapkan pada sumbu dasar seperti sumbu rotasi benda utama akan bertambah, dan kecepatan tidak akan bertambah. Menambah ukuran motor untuk sumbu putaran unit utama akan menambah area pemasangan, sehingga tidak mungkin mencapai ukuran yang lebih kecil. Selain itu, seiring dengan meningkatnya kecepatan, lengan berbelok lebih tajam, dan untuk menjaga keakuratan lintasan, kecepatan perlu dikurangi. Bisakah ia merespons perubahan kecepatan itu?

Dengan sistem kendali saat ini, sulit untuk mempersingkat waktu penyelesaian lebih jauh...

Yang lebih mengganggu Pak Y adalah semakin pendeknya waktu penyelesaian. Jika kecepatan ditingkatkan, getaran lebih mungkin terjadi pada ujung lengan yang memiliki kekakuan rendah. Sekalipun motor berhenti, bukan berarti end effector yaitu bagian tangan juga berhenti. Kami tahu bahwa mengurangi getaran ini merupakan elemen penting dalam mengurangi waktu siklus. Namun, ``Kami meninjau seluruh struktur untuk mengurangi beban pada sistem kendali sebanyak mungkin, namun dengan sistem kendali saat ini, kami tidak dapat menekan getaran lebih jauh.'' (Tuan Y)

Pendapat umum dari staf pengembangan adalah bahwa akan sulit untuk memenuhi permintaan pengguna lebih jauh dengan sistem kontrol saat ini. Namun, Pak Y tidak hanya berdiam diri saja. Kami ingin menanggapi permintaan pengguna dengan meninjau sesuatu secara mendasar. Sebagai seorang insinyur, inilah perasaan saya yang sebenarnya.

penugasan
  • Ada kebutuhan untuk mempersingkat waktu siklus, namun peningkatan kecepatan saja akan meningkatkan getaran dan memperburuk stabilitas.
  • Ada kebutuhan untuk menghemat ruang dengan melakukan perampingan, namun hal ini sulit dicapai bersamaan dengan kebutuhan akan kecepatan yang lebih tinggi.
  • Keakuratan operasional robot, termasuk akurasi posisi, kemampuan pengulangan, dan akurasi lintasan, tidak dapat dikompromikan.

banner_dl_fan_selection_1000x270

Solution

"Kecil tapi perkasa!" Motor terkecil/berkecepatan tinggi di industri memungkinkan kecepatan lebih tinggi.

Titik balik Tuan Y terjadi ketika dia berbicara dengan perwakilan penjualan SANYO DENKI CO., LTD. yang diperkenalkan kepadanya oleh seorang kenalan insinyur. Saya sangat tertarik dengan informasi bahwa ``Kami telah berhasil mengembangkan motor servo terkecil* di industri, yang 30% lebih kecil dari produk konvensional.'' Tuan Y segera memulai pengujian dengan mesin demo dan fokus pada berbagai teknologi kontrol peredam getaran yang termasuk dalam sistem servo ini.
*Per September 2006. Menurut penelitian kami.

``Meskipun 30% lebih kecil dari produk konvensional, torsi maksimum sesaat dan kecepatan putaran maksimum telah ditingkatkan. Ini sempurna untuk robot kami. Faktanya, karena bobot robot berkurang, struktur robot dapat ditinjau secara mendasar robot, sehingga memungkinkan untuk membuatnya lebih kecil dan ramping. Saya memiliki harapan besar atas kemungkinan meningkatkan kinerja robot, yang telah mencapai titik tertinggi.

Selain itu, encoder resolusi tinggi telah ditingkatkan dari 13 bit konvensional (8.192 divisi) menjadi 17 bit (131.072 divisi), sehingga memungkinkan untuk mendeteksi penyimpangan posisi kecil ketika berhenti, dan diharapkan dapat meningkatkan akurasi lintasan dan pengulangan posisi secara signifikan. .Ini juga merupakan poin besar.

Peningkatan akurasi posisi dan peningkatan kecepatan untuk mengurangi waktu siklus!

Hal berikutnya yang diverifikasi oleh Pak Y adalah pengurangan waktu penyelesaian. Dalam hal ini, penguat servo dilengkapi dengan fungsi kontrol peredam getaran tingkat lanjut seperti "kontrol peredam getaran umpan depan" yang efektif dalam menekan getaran di ujung lengan, dan "pengamat gangguan" yang dapat meminimalkan pengaruh sumbu lain I ada di sana.

Sistem servo yang menggunakan algoritma canggih ini sempurna dalam hal kecepatan, dan berhasil memangkas separuh waktu penyelesaian posisi. Dengan cara ini, jalan terbuka untuk mencapai kekompakan dan kecepatan tinggi, yang berkaitan erat, dan untuk mempersingkat waktu siklus.

“Kami memperkirakan bahwa area pemasangan pasti akan bertambah karena peningkatan torsi, namun kami terkejut saat mengetahui bahwa kami dapat meninjau struktur lengan dan membuat keseluruhan robot lebih kompak. Selain peningkatan kecepatan, peredam getaran juga dapat ditingkatkan. ini, kita dapat memperoleh efek sinergis dalam memaksimalkan efisiensi produksi robot dan mengurangi jejaknya.'' (Tuan Y)

Evolusi motor servo meningkatkan kinerja robot

Setelah memverifikasi hal ini secara menyeluruh, Tuan Y mulai mengembangkan robot artikulasi vertikal 6 sumbu baru menggunakan `` Sistem Servo AC SANMOTION R'' sebagai uji coba. Hasilnya, kami berhasil menciptakan mesin prototipe yang sepenuhnya memenuhi kebutuhan pengguna.

Evolusi motor servo telah memberikan kontribusi besar dalam meningkatkan kinerja robot. Akhirnya Pak Y menyimpulkan sebagai berikut:
"Dalam beberapa tahun terakhir, lokasi produksi menjadi sangat beragam dan kompleks, dan saya yakin robot industri akan dibutuhkan untuk lebih meningkatkan akurasi dan kinerjanya di masa depan. Uji coba ini merupakan langkah yang sangat mendekati kebutuhan pengguna. Saat ini kami sedang melakukan hal tersebut. dengan cepat menentukan persyaratan untuk produksi massal di masa depan."
Dalam industri manufaktur, dimana lingkungan sedang mengalami perubahan yang cepat, ini adalah contoh yang baik dalam memperluas kemungkinan robot industri dengan mengatasi masalah terpenting yaitu meningkatkan efisiensi lini produksi.

memengaruhi
  • Mencapai kecepatan tinggi yang tak tertandingi dengan memperpendek waktu penyelesaian posisi karena peningkatan akurasi dan kecepatan rotasi tinggi 6000 menit-1.
  • Motor servo terkecil di industri, yang 30% lebih kecil dibandingkan produk konvensional, berkontribusi besar terhadap miniaturisasi robot.
  • Berbagai teknologi peredam getaran dan encoder resolusi tinggi meningkatkan akurasi lintasan dan kemampuan pengulangan posisi.

banner_dl_fan_selection_1000x270

tanggal rilis:

pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (5)
Mencapai fungsionalitas yang lebih tinggi di pabrik makanan dengan motor penggerak
pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (2)
Apa pemrosesan poros yang membuat motor penggerak lebih kecil dan mengurangi jam kerja?
pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (3)
ステッピングモータのトルク向上・位置ずれ検出を実現。減速機・ブレーキ・エンコーダ取り付け加工とは
Daftar contoh motor/pengemudi