Công ty A là nhà sản xuất thiết bị công nghiệp nổi tiếng với việc phát triển và sản xuất robot công nghiệp. Trong những năm gần đây, ngành sản xuất phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt về chi phí và chất lượng, nhu cầu cấp thiết là phải nâng cao hơn nữa hiệu quả của dây chuyền sản xuất. Công ty A cũng không ngoại lệ, nhu cầu của người dùng về hiệu suất của robot công nghiệp ngày càng tăng, gây áp lực lớn cho các nhà phát triển.
Trưởng nhóm thiết kế nhóm Y của bộ phận phát triển công ty A phát biểu như vậy.
``Robot sáu trục có khớp nối theo chiều dọc, có cấu trúc giống cánh tay con người, được sử dụng rộng rãi cùng với robot có khớp nối theo chiều ngang (SCARA) như những thiết bị hợp lý nhất để thực hiện các nhiệm vụ thay cho con người. Tuy nhiên, tôi đã tham gia vào quá trình phát triển và sản xuất. , ngày càng có nhiều trường hợp trong đó người dùng đang tìm kiếm lợi thế cạnh tranh lớn hơn đang yêu cầu cải tiến hơn nữa về tốc độ, độ nhỏ gọn và độ mỏng. Thành thật mà nói, tôi không nghĩ có thể thực hiện được bất kỳ cải tiến nào mà tôi cảm thấy bế tắc. .”
Hơn nữa, nhu cầu rút ngắn thời gian chu kỳ, một yêu cầu quan trọng để tăng hiệu quả của dây chuyền sản xuất, đã làm tăng thêm khó khăn cho việc phát triển. Để tăng tốc độ hoạt động của robot cần có động cơ có công suất cao nhưng động cơ có công suất cao thường có khối lượng lớn. Nếu sử dụng trong cơ cấu cổ tay, mômen quán tính tác dụng lên các trục cơ bản như trục quay của thân chính sẽ tăng lên và tốc độ sẽ không tăng. Việc tăng kích thước mô tơ cho trục quay của thiết bị chính sẽ làm tăng diện tích lắp đặt khiến không thể đạt được kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra, khi tốc độ tăng lên, cánh tay sẽ quay góc nhiều hơn và để duy trì độ chính xác của quỹ đạo thì cần phải giảm tốc độ. Nó có thể đáp ứng với sự thay đổi tốc độ đó không?
Điều khiến ông Y băn khoăn hơn nữa là việc rút ngắn thời gian giải quyết. Nếu tốc độ tăng lên, rung động có nhiều khả năng xảy ra ở đầu cánh tay, nơi có độ cứng thấp. Ngay cả khi động cơ dừng, điều đó không nhất thiết có nghĩa là bộ phận tác động cuối, tức là bộ phận tay, đã dừng. Chúng tôi biết rằng việc giảm độ rung này là yếu tố thiết yếu để giảm thời gian chu kỳ. Tuy nhiên, ``Chúng tôi đã xem xét lại toàn bộ kết cấu để giảm gánh nặng cho hệ thống điều khiển nhiều nhất có thể, nhưng với hệ thống điều khiển hiện tại, chúng tôi không thể ngăn chặn rung động thêm nữa.'' (Ông Y)
Ý kiến chung của nhóm phát triển là sẽ khó đáp ứng được yêu cầu của người dùng hơn nữa với hệ thống điều khiển hiện tại. Tuy nhiên, anh Y không chỉ ngồi im. Chúng tôi muốn đáp ứng nhu cầu của người dùng bằng cách xem xét cơ bản một cái gì đó. Là một kỹ sư, đây là cảm giác thực sự của tôi.
Bước ngoặt của anh Y đến khi anh đang nói chuyện với đại diện bán hàng của SANYO DENKI CO., LTD. do một kỹ sư quen giới thiệu cho anh. Tôi rất quan tâm đến thông tin ``Chúng tôi đã phát triển thành công động cơ servo* nhỏ nhất trong ngành, nhỏ hơn 30% so với các sản phẩm thông thường.'' Anh Y ngay lập tức bắt tay vào thử nghiệm với một chiếc máy demo và tập trung vào các công nghệ điều khiển giảm chấn khác nhau có trong hệ thống servo này.
*Tính đến tháng 9 năm 2006. Theo nghiên cứu của chúng tôi.
``Mặc dù nhỏ hơn 30% so với các sản phẩm thông thường, cả mô-men xoắn cực đại tức thời và tốc độ quay tối đa đều được cải thiện. Nó hoàn hảo cho rô-bốt của chúng tôi. Trên thực tế, vì trọng lượng của rô-bốt giảm nên về cơ bản có thể xem lại cấu trúc của rô-bốt. robot, có thể làm cho nó nhỏ hơn và mỏng hơn. Tôi rất hy vọng vào khả năng cải thiện hiệu suất của robot, vốn đã đạt đến mức ổn định ”
Ngoài ra, bộ mã hóa có độ phân giải cao đã được cải tiến từ 13 bit thông thường (8.192 phân chia) lên 17 bit (131.072 phân chia), giúp phát hiện các sai lệch vị trí nhỏ khi dừng lại và dự kiến sẽ cải thiện đáng kể độ chính xác của quỹ đạo và khả năng lặp lại vị trí Đây cũng là một điểm lớn.
Điều tiếp theo ông Y xác nhận là việc giảm thời gian giải quyết. Về vấn đề này, bộ khuếch đại servo được trang bị các chức năng điều khiển triệt tiêu rung động tiên tiến như "điều khiển triệt tiêu rung động tiến tới" có hiệu quả trong việc triệt tiêu rung động ở đầu cánh tay và "bộ quan sát nhiễu loạn" có thể giảm thiểu ảnh hưởng của các trục khác. đã ở đó.
Hệ thống servo này sử dụng các thuật toán tiên tiến, hoàn hảo về tốc độ và đã thành công trong việc cắt giảm thời gian ổn định để định vị xuống một nửa. Bằng cách này, một con đường đã được mở ra để đạt được cả độ nén và tốc độ cao, những yếu tố có liên quan chặt chẽ với nhau và để rút ngắn thời gian chu kỳ.
“Chúng tôi dự đoán rằng diện tích lắp đặt chắc chắn sẽ tăng lên do mô-men xoắn tăng lên, nhưng chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng chúng tôi có thể xem lại cấu trúc cánh tay và làm cho toàn bộ robot nhỏ gọn hơn. Ngoài tốc độ tăng lên, khả năng giảm rung nếu điều này có thể thực hiện được được cải thiện, sẽ có thể tối đa hóa hiệu quả sản xuất của robot và giảm dấu chân, điều này sẽ có tác dụng hiệp đồng.'' (Ông Y)
Sau khi xác minh kỹ lưỡng điều này, anh Y bắt đầu phát triển thử nghiệm một robot khớp nối thẳng đứng 6 trục mới sử dụng `` Hệ thống Servo AC SANMOTION R'' này. Kết quả là chúng tôi đã thành công trong việc tạo ra một chiếc máy nguyên mẫu đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người dùng.
Sự phát triển của động cơ servo đã góp phần rất lớn vào việc cải thiện hiệu suất của robot. Cuối cùng, ông Y kết luận như sau:
"Trong những năm gần đây, các địa điểm sản xuất đã trở nên vô cùng đa dạng và phức tạp và tôi tin rằng robot công nghiệp sẽ cần phải cải thiện hơn nữa độ chính xác và hiệu suất trong tương lai. Thử nghiệm này là một bước tiếp cận rất nhiều nhu cầu của người dùng. Chúng tôi hiện đang nhanh chóng xác định các yêu cầu cho sản xuất hàng loạt trong tương lai."
Trong ngành sản xuất, nơi môi trường đang trải qua những thay đổi nhanh chóng, đây là một ví dụ điển hình về việc mở rộng khả năng của robot công nghiệp bằng cách giải quyết vấn đề quan trọng nhất là cải thiện hiệu quả của dây chuyền sản xuất.
ngày phát hành:
Sản xuất đặt mục tiêu số 1 thế giới
Khả năng kỹ thuật cho phép tùy chỉnh nâng cao
sắp kỷ niệm 100 năm
mạng lưới toàn cầu
