Mengapa Lengan Robot 6-sumbu begitu Umum?

Robotika industri tidak kekurangan merek, model, warna, bentuk, dan ukuran. Tetapi ketika datang ke desain mekanis, banyak kesamaan terlihat di semua merek.

Lengan robot artikulasi industri sering dilihat sebagai gambar yang menggambarkan fasilitas manufaktur berteknologi tinggi. Bahkan robot kolaboratif (cobot) valentine yang umum mematuhi struktur mekanis yang sama—mengangkut muatan, menumpuk, menyortir, membuat palet, merakit, dan sejumlah tugas berulang lainnya.

Video yang digunakan atas izin RobotWorx

Di semua merek dan model, satu karakteristik umum menonjol:enam sumbu gerak. Beberapa model memiliki lebih banyak, dan banyak yang memiliki lebih sedikit, tetapi 6-sumbu tampaknya menjadi target standar. Apa yang membuat nomor ini begitu umum? Ini mengarah pada dua pertanyaan terkait:Apakah kurang dari enam sumbu akan menjadi investasi yang buruk; demikian juga, jika enam bagus, apakah tujuh atau lebih sumbu lebih disukai?

Rentang Gerak 6-sumbu Ideal

Secara sederhana, lengan robot yang memiliki enam titik di mana gerakan dapat terjadi mengarah pada kemampuan gripper untuk menjangkau di mana saja di dalam radius kerja total dan mencapai titik mana pun dengan gripper (alat ujung lengan atau EOAT) di sembarang titik. orientasi.

Gambar 1. S-6 FANUC, salah satu robot 6-sumbu mereka. Gambar yang digunakan atas izin RobotWorx

Ada beberapa batasan untuk jawaban yang disederhanakan ini. Pertama, total area kerja (atau amplop) hanya dapat dicapai dengan gripper terentang penuh, seperti jika Anda merentangkan lengan untuk menjangkau objek di kejauhan. Jika sudut gripper berubah, ini tentu akan membatasi jangkauan total. Selain itu, dan mungkin cukup jelas, gripper tidak dapat meluas ke dasar logam padat robot. Batas sumbu keras dan lunak dapat mencegah tabrakan tersebut.

Sumbu pada lengan artikulasi tipikal adalah sambungan putar, sehingga sumbu tersebut berputar di sekitar sumbu yang ditentukan oleh pusat motor atau puli penggerak. Sebaliknya, beberapa jenis robot seperti robot tipe “delta” atau SCARA menggunakan sumbu gerak geser linier. Tetapi lengan yang diartikulasikan bersifat rotasi, artinya posisi sambungan adalah pengukuran sudut, bukan jarak linier.

Jadi robot 6 sumbu yang “ideal” ini dapat mencapai titik mana pun yang memungkinkan dalam lingkup kerjanya dengan orientasi EOAT apa pun, menjadikannya pilihan ideal jika benda kerja Anda berada pada sudut yang tidak sejajar dengan alas robot.

Kekurangan Robot Dengan Sumbu Lebih Sedikit

Pertanyaan ini mungkin muncul dalam merancang sistem di mana model 4 atau 5 sumbu mungkin tersedia dengan biaya lebih rendah:Akankah lima sumbu cukup untuk aplikasi saya? Ini bukan jawaban ya atau tidak yang sederhana, tetapi satu faktor pasti akan menjadi penyebab penyelidikan.

Misalkan robot akan bekerja dengan sepotong atau mengambil/mengambil item dari lokasi yang tidak sejajar dengan tanah tempat robot duduk. Kemudian, Anda harus mempertimbangkan dengan cermat apakah lima sumbu akan berfungsi.

Bayangkan sebuah skenario di mana konveyor level mengumpankan produk ke robot yang diamankan ke lantai, lalu mengambilnya dan memindahkannya ke konveyor level lain. Dalam hal ini, bahkan robot 4-sumbu mungkin cukup. Jika ujung gripper juga harus diputar untuk mengarahkan produk, maka sumbu kelima harus digunakan.

Gambar 2. Robot yang bekerja pada sistem konveyor.

Dalam skenario yang lebih rumit, baki yang diletakkan pada 45 derajat dari tanah memberi makan produk yang harus diambil robot. Ini mungkin hanya dapat dilakukan dengan robot 6-sumbu, kecuali percobaan ini disejajarkan dengan sempurna sehingga sumbu keenam tidak diperlukan.

Tentu saja, situasinya tidak semudah mendefinisikan ya atau tidak untuk setiap situasi. Namun, tes apakah objek diorientasikan pada apa pun selain paralel dengan basis robot akan menunjukkan bahwa perawatan harus dilakukan.

Jika robot dimaksudkan untuk pengelasan, aplikasi lem, atau aplikasi mengikuti jalur lainnya, hampir pasti harus enam sumbu.

Manfaat Robot Dengan Lebih Banyak Sumbu

Sumbu tambahan biasanya dipasang berdasarkan kasus per kasus. Salah satu contoh umum dari sumbu ketujuh adalah meja geser di mana robot dapat melintasi, memungkinkannya untuk mungkin secara bersamaan merawat beberapa mesin CNC, atau melakukan langkah yang berbeda dalam proses jalur perakitan yang panjang. Dengan sedikit kerumitan tambahan dalam pemrograman, ini dapat menghemat sejumlah besar investasi daripada membeli beberapa robot.

Gambar 3. Lengan robot 6 sumbu yang bekerja dengan laser CNC presisi tinggi.

Terkadang, sumbu geser lebih vertikal daripada horizontal, yang memungkinkan robot pembuat palet menumpuk lebih tinggi, atau sistem penyimpanan/pengambilan mengambil dari tempat sampah yang tinggi dari tanah. Di lain waktu, daripada robot itu sendiri yang dipasang ke dasar bergerak, benda kerja mungkin duduk di atas meja yang berputar. Ini memungkinkan robot yang tidak bergerak untuk menjangkau jangkauan yang lebih luas.

Contoh lain adalah ketika dua lengan 6-sumbu dipasang pada alas, membentuk batang tubuh yang hampir humanoid. Robot ini mungkin memiliki nomor sumbu 12 atau lebih, karena mereka terbentuk dari lengan 6 sumbu.

Semua robot ini memiliki keunggulan yang berbeda, dan mereka mungkin terbukti menjadi investasi yang layak. Tetapi jika sumbu tambahan tidak diperlukan, beberapa mungkin terlalu rumit dan lebih rentan terhadap kegagalan. Dalam semua kasus, ada baiknya mencari saran dari para profesional untuk menyelidiki proses dan lingkungan untuk menentukan robot mana yang terbaik untuk setiap aplikasi.