Berhadapan dengan keperluan yang mendesak untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran, apakah strategi untuk evolusi robot perindustrian?

Tidak mungkin untuk mencari motor yang boleh mencapai matlamat "pengecilan" dan "kelajuan tinggi" yang bercanggah.

Syarikat A ialah pengeluar peralatan perindustrian yang terkenal dalam pembangunan dan pembuatan robot perindustrian. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, industri pembuatan telah menghadapi persaingan sengit dari segi kos dan kualiti, dan kecekapan selanjutnya dalam barisan pengeluaran adalah keperluan yang mendesak. Syarikat A tidak terkecuali, dan permintaan pengguna untuk prestasi robot perindustrian menjadi semakin tinggi setiap hari, memberi tekanan yang besar kepada pembangun.
Ketua kumpulan Y daripada kumpulan reka bentuk di jabatan pembangunan Syarikat A berkata:

"Robot artikulasi menegak enam paksi, yang mempunyai struktur yang serupa dengan lengan manusia, digunakan secara meluas, bersama-sama dengan robot artikulasi mendatar (SCARA), sebagai peranti paling rasional untuk menggantikan manusia dalam melaksanakan tugas. Syarikat kami telah terlibat dalam pembangunan dan pembuatannya selama bertahun-tahun. Walau bagaimanapun, pengguna yang mencari kelebihan daya saing yang lebih besar semakin meminta penambahbaikan selanjutnya dari segi kelajuan, saiz dan kelangsingan, dan terus terang, kami merasakan bahawa kami telah menemui jalan buntu dari segi penambahbaikan selanjutnya."

Tambahan pula, keperluan untuk "memendekkan masa kitaran," satu keperluan penting untuk meningkatkan kecekapan barisan pengeluaran, menjadikan pembangunan lebih sukar. Untuk mempercepatkan pergerakan robot, motor output tinggi diperlukan, tetapi motor output tinggi biasanya mempunyai jisim yang besar. Apabila digunakan dalam mekanisme pergelangan tangan, momen inersia yang bertindak pada paksi asas seperti paksi putaran badan utama meningkat, menghalang kelajuan daripada meningkat. Meningkatkan saiz motor untuk paksi putaran badan utama meningkatkan kawasan pemasangan, menjadikan pengecilan mustahil. Tambahan pula, peningkatan kelajuan menjadikannya lebih sukar untuk lengan membelok, dan untuk mengekalkan ketepatan trajektori, ia menjadi perlu untuk memperlahankan. Bolehkah robot bertindak balas terhadap perubahan kelajuan ini?

Sukar untuk mengurangkan lagi masa penyelesaian dengan sistem kawalan semasa...

Apa yang lebih membimbangkan Encik Y ialah bagaimana untuk mengurangkan masa mendap. Meningkatkan kelajuan memudahkan getaran berlaku di hujung lengan, yang mempunyai ketegaran yang rendah. Walaupun motor berhenti, itu tidak semestinya bermakna efektor hujung, iaitu bahagian tangan, masih berdiri. Beliau tahu bahawa mengurangkan getaran ini adalah elemen penting dalam memendekkan masa kitaran. Walau bagaimanapun, "Kami menyemak keseluruhan struktur untuk meminimumkan beban pada sistem kawalan, tetapi dengan sistem kawalan semasa, kami tidak dapat mengurangkan getaran lagi," kata Encik Y.

Pendapat umum kakitangan pembangunan adalah bahawa "sukar untuk memenuhi permintaan pengguna dengan sistem kawalan semasa." Walau bagaimanapun, Encik Y tidak hanya duduk diam. Beliau mahu memenuhi permintaan pengguna dengan mengkaji semula sesuatu secara asas. Ini adalah perasaan yang ikhlas sebagai seorang jurutera.

"Kecil tetapi berkuasa!" Motor berkelajuan tinggi terkecil dalam industri ini membolehkan kelajuan yang lebih pantas.

Titik perubahan bagi Encik Y berlaku ketika beliau sedang bercakap dengan seorang wakil jualan dari SANYO DENKI CO., LTD., yang diperkenalkan kepadanya oleh seorang jurutera yang dikenalinya. Beliau tertarik dengan maklumat bahawa "kami telah berjaya membangunkan motor servo* terkecil dalam industri, 30% lebih kecil daripada produk konvensional." Encik Y segera mula mengujinya menggunakan unit demo, dan beliau kagum dengan pelbagai teknologi kawalan getaran yang digabungkan oleh sistem servo ini.
*Sehingga September 2006, menurut kajian kami.

"Walaupun 30% lebih kecil daripada model sebelumnya, kedua-dua tork serta-merta maksimum dan kelajuan putaran maksimum telah dipertingkatkan. Ia sesuai untuk robot kami. Kami dapat mencapai kelajuan yang lebih tinggi tanpa meningkatkan saiz motor. Malah, berat yang dikurangkan membolehkan kami memikirkan semula struktur robot sepenuhnya, menjadikannya lebih kecil dan langsing. Ia telah meningkatkan jangkaan kami terhadap potensi evolusi prestasi robot, yang sebelum ini mencapai tahap mendatar."

Satu lagi kelebihan utama ialah pengekod resolusi tinggi telah dipertingkatkan daripada 13 bit sebelumnya (8,192 bahagian) kepada 17 bit (131,072 bahagian), menjadikannya mungkin untuk mengesan sisihan kedudukan kecil apabila dihentikan, dan dijangka dapat meningkatkan ketepatan trajektori dan kebolehulangan kedudukan dengan ketara.

Ketepatan kedudukan yang dipertingkatkan dan kelajuan tinggi digabungkan untuk mengurangkan masa kitaran!

Perkara seterusnya yang disahkan oleh Encik Y ialah cara memendekkan masa penentapan. Penguat servo dilengkapi dengan fungsi kawalan getaran lanjutan, termasuk "kawalan getaran suapan hadapan" yang berkesan menyekat getaran di hujung lengan dan "pemerhati gangguan" yang boleh meminimumkan impak paksi lain.

Sistem servo ini, yang menggunakan algoritma canggih, juga sangat baik dari segi kelajuan, berjaya mengurangkan separuh masa penetapan semasa penentuan kedudukan. Ini membuka jalan untuk mencapai kekompakan dan kelajuan tinggi, yang berkait rapat, dan memendekkan masa kitaran.

"Kami telah meramalkan bahawa peningkatan tork pasti akan meningkatkan ruang pemasangan, tetapi kami terkejut apabila mendapati bahawa kami sebenarnya boleh memikirkan semula struktur lengan dan menjadikan keseluruhan robot lebih padat. Jika kami dapat meningkatkan kawalan getaran selain meningkatkan kelajuan, kami dapat mencapai kesan sinergi untuk memaksimumkan kecekapan pengeluaran robot dan mengurangkan ruang pemasangan," kata Encik Y.

Evolusi motor servo meningkatkan prestasi robot

Selepas ujian menyeluruh, Encik Y memulakan pembangunan robot artikulasi menegak 6 paksi baharu menggunakan Sistem Servo AC SANMOTION R secara percubaan. Hasilnya, beliau berjaya mencipta prototaip yang memenuhi sepenuhnya keperluan pengguna.

Evolusi motor servo telah memberikan sumbangan besar kepada peningkatan prestasi robot.
"Tapak pengeluaran telah menjadi semakin pelbagai dan kompleks dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan saya percaya bahawa robot perindustrian akan diperlukan untuk mencapai ketepatan dan prestasi yang lebih tinggi pada masa hadapan. Percubaan terbaru ini telah banyak membantu dalam memenuhi keperluan pengguna, dan kami kini sedang berusaha dengan pantas untuk menentukan keperluan dengan tujuan untuk pengeluaran besar-besaran pada masa hadapan."
Dalam industri perkilangan yang sedang mengalami perubahan drastik, ini merupakan contoh yang baik tentang bagaimana potensi robot perindustrian dapat dikembangkan dengan menangani cabaran utama untuk meningkatkan kecekapan barisan pengeluaran.

Tarikh keluaran: 2019-01-01 00:00