現代の産業環境では、高精度のタスクの需要が増えています - 増加しています。マイクロエレクトロニクスの製造から自動車アセンブリまで、製品の品質と生産効率にとって非常に正確にタスクを実行する能力が重要です。産業用ロボットのサプライヤーとして、私たちの産業用ロボットは、高い精度の要件でタスクをどのように処理するかをよく尋ねられます。このブログでは、ロボットがそのような精度を達成できるようにする重要な要素を掘り下げます。
1。高度な機械設計
産業用ロボットの高精度パフォーマンスの基礎は、その機械的な設計にあります。当社のロボットは、エラーを最小限に抑え、スムーズな動作を確保するために、状態 - アート素材とコンポーネントで設計されています。
精密運動学
ロボットの運動学的構造は、それがどのように移動し、宇宙に位置するかを決定します。当社のロボットは、よく知られているスカラ（選択的コンプライアンスアセンブリロボットアーム）や6軸の明確なロボットなど、慎重に最適化された運動学モデルで設計されています。たとえば、産業用自動化用のスカラロボット特に適切です - 平面ワークスペースでは、高速と高精度を必要とするタスクに適しています。その選択的コンプライアンスにより、垂直方向の剛性を維持しながら、水平面の小さな位置ずれを吸収することができ、組み立ての操作に最適です。
高品質コンポーネント
ロボットでは、高品質のギア、ベアリング、アクチュエーターを使用しています。精密ギアは、正確なモーション伝送に不可欠です。それらは、2つのメッシュギアの歯の間の遊びであるバックラッシュを最小限に抑えるために、強烈な許容範囲に機械加工されています。バックラッシュは、特にロボットが方向を変える場合、ポジショニングにエラーを引き起こす可能性があります。ハイパフォーマンスベアリングは、摩擦を減らし、ロボットのジョイントの滑らかな回転を確保し、より正確な動きに貢献します。さらに、サーボモーターなどのアクチュエーターは、トルクと速度を正確に制御できるように設計されており、ロボットが高精度で動きを実行できるようにします。
2。洗練された制御システム
強力な制御システムは、産業用ロボットの脳であり、高精度でタスクを実行できるようにします。
クローズド - ループ制御
当社のロボットは、ロボットの実際の位置を継続的に監視し、目的の位置と比較する閉鎖ループ制御システムを採用しています。エンコーダやリゾルバーなどのセンサーは、ロボットのジョイントの位置、速度、加速度を測定するために使用されます。制御システムは、これらのセンサーからのフィードバックに基づいてアクチュエータ入力を調整して、偏差を修正します。このリアルタイム補正メカニズムにより、ロボットは、外乱が存在する場合でも、高精度の位置を達成および維持できるようになります。
モーション計画アルゴリズム
高度なモーション計画アルゴリズムは、ロボットの最適な軌跡を生成するために使用されます。これらのアルゴリズムは、ロボットの運動学的制約、ワークスペースのジオメトリ、タスクの要件などの要因を考慮しています。たとえば、ロボットが複雑なパスをたどる必要があるタスクでは、モーション計画アルゴリズムは、振動を最小限に抑え、タスクを完了するのに必要な時間を短縮するために、最もスムーズで最も効率的な軌跡を計算します。これらのアルゴリズムの一部は、ロボットが安定した正確な方法で動くようにするために、ロボットの慣性やそれに作用する力などの動的な要因を考慮しています。
3。高解像度センサー
センサーは、産業用ロボットが高精度のタスクを実行できるようにする上で重要な役割を果たします。
ビジョンセンサー
ビジョンセンサーは、パーツ認識、検査、ピックおよび場所の操作などのタスクのためにロボットで広く使用されています。高解像度カメラは、作業環境とロボットが相互作用しているオブジェクトの詳細な画像をキャプチャできます。これらの画像は、コンピュータービジョンアルゴリズムを使用して処理され、オブジェクトの位置、方向、寸法などの情報を抽出します。たとえば、マイクロエレクトロニクスの製造プロセスでは、ビジョンセンサーが回路基板上の小さなコンポーネントの正確な位置を検出し、ロボットを拾い上げて高精度で配置できるようにします。
力とトルクセンサー
フォースおよびトルクセンサーは、タスク中にロボットによって適用される力とトルクを測定するために使用されます。これは、アセンブリや研磨など、繊細な取り扱いを必要とするタスクで特に重要です。力とトルクを監視することにより、ロボットは動きを調整して、適切な量の圧力を適用することを確認できます。たとえば、脆弱なコンポーネントのアセンブリでは、力センサーがロボットがあまりにも多くの力を加えているかどうかを検出し、成分を損傷する可能性があり、制御システムはそれに応じて力を減らすことができます。
4。キャリブレーションと補償
最高の機械的設計、制御システム、センサーがあっても、産業用ロボットにはまだいくつかの固有のエラーがあるかもしれません。これらのエラーを最小限に抑えるために、キャリブレーションと補正技術が使用されます。
幾何学的なキャリブレーション
幾何学的なキャリブレーションとは、ロボットの物理的パラメーターを正確に決定するプロセスです。たとえば、リンクの長さや関節のオフセットなどです。これは通常、特殊なキャリブレーション機器とアルゴリズムを使用して行われます。ロボットを調整することにより、その運動モデルのエラーを修正することができ、その結果、ポジショニングの精度が向上します。
エラー補償
幾何学的なキャリブレーションに加えて、当社のロボットは、エラー補償技術を使用して、熱膨張、摩耗、裂傷、外力などの要因を説明しています。たとえば、ロボットが動作するにつれて、そのコンポーネントが加熱され、拡張される可能性があります。この熱膨張は、ポジショニングのエラーにつながる可能性があります。当社の制御システムは、モデルを使用して熱膨張の効果を予測し、実際にそれらを補償することができます。
5。アプリケーション - 特定の最適化
さまざまな産業とアプリケーションには、精度の要件が異なります。各アプリケーションの特定のニーズを満たすために、ロボットをカスタマイズします。
業界 - 特定の機能
たとえば、エレクトロニクス業界では、当社のロボットは、小さくて繊細なコンポーネントを処理するように設計されています。これらのコンポーネントを高精度で選択して配置するために、真空グリッパーやマイクロピンセットなどのエフェクターが特殊なエンドを持っている可能性があります。自動車業界では、当社のロボットは、溶接や塗装などの重い義務タスクを処理するために構築されています。彼らは、厳しい環境で働くことができる機能を備えており、長期間の操作にわたって高精度を維持しています。
トレーニングとサポート
顧客がロボットの高精度機能を完全に活用できるように、お客様に包括的なトレーニングとサポートを提供しています。当社のトレーニングプログラムは、ロボットプログラミング、操作、メンテナンスなどのトピックをカバーしています。また、ロボットの使用中に発生する可能性のある問題のトラブルシューティングを支援するためのテクニカルサポートも提供しています。
結論として、当社の産業ロボットは、高度な機械設計、高度な制御システム、高解像度センサー、キャリブレーションおよび補償技術、およびアプリケーション - 特定の最適化の組み合わせにより、高精度の要件を備えたタスクを処理できます。高精度のタスクのための産業用ロボットソリューションを探しているなら、私たちはあなたの要件について喜んで話し合うでしょう。調達交渉を開始し、お客様のニーズに最適なロボットを見つけるためにお問い合わせください。
参照
- クレイグ、JJ（2005）。ロボット工学の紹介：メカニックとコントロール。ピアソンプレンティスホール。
- Sicily、B。、＆Chatib、O。（編）。 （2016）。ロボット工学。スプリンガー。
- Spong、MW、Hutchinson、S。、＆Vidyasagar、M。（2006）。ロボットモデリングと制御。ワイリー。
