Op het gebied van industriële automatisering is de herhaalbaarheidsnauwkeurigheid van industriële robots een van de belangrijkste indicatoren voor het meten van hun prestaties. Deze parameter is cruciaal omdat deze rechtstreeks van invloed is op de nauwkeurigheid en efficiëntie van de taakuitvoering van de robot. Herhaalde positioneringsnauwkeurigheid verwijst naar de precisie die de eindeffector van een robot (zoals een armatuur of laspistool) op dezelfde positie kan bereiken terwijl hij herhaaldelijk dezelfde taak uitvoert. Meestal wordt deze parameter gemeten in millimeters of micrometers.
Laten we een vereenvoudigd voorbeeld nemen om de nauwkeurigheid van herhaalde lokalisatie beter te begrijpen. Ervan uitgaande dat de robot een object van punt A naar punt B moet verplaatsen, bedraagt de benodigde bewegingsafstand 100 millimeter. De eerste keer dat de robot bewoog, was het doelpunt B mogelijk iets groter dan 100,02 millimeter. Tijdens het tweede deel was het mogelijk iets korter en bewoog het 99,8 millimeter. De herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van de robot is dus 0,04 millimeter (100.02-99.8=0.04mm).
Factoren die de nauwkeurigheid van herhaalde positionering beïnvloeden
1. Nauwkeurigheid en stabiliteit van de gezamenlijke aandrijving: De gewrichten van een robot bestaan meestal uit servomotoren en reductoren, en de nauwkeurigheid en stabiliteit van deze componenten zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de robot zijn positie nauwkeurig kan controleren.
2. Sensorresolutie: Robots vertrouwen op sensoren, zoals encoders, om de positie van hun gewrichten te detecteren. Hoe hoger de resolutie van de sensor, hoe nauwkeuriger de gemeten positienauwkeurigheid.
3. Structurele stijfheid: Als de arm en gewrichten van de robot een hoge stijfheid hebben, kunnen ze de vervorming tijdens beweging minimaliseren, wat gunstig is voor het verbeteren van de nauwkeurigheid van herhaalde positionering.
4. Omgevingsfactoren: Veranderingen in de omgeving, zoals temperatuur, vochtigheid en trillingen, kunnen de positioneringsnauwkeurigheid van robots beïnvloeden.
Toepassingsgeval: assemblagelijn voor auto-lassen
In de automobielindustrie moeten industriële robots op de laslijn de buitenpanelen van de carrosserie nauwkeurig aan het frame lassen. Dit type toepassing vereist doorgaans een herhaalde positioneringsnauwkeurigheid binnen ± 0,1 millimeter om de kwaliteit en esthetiek van de lasnaad te garanderen. De herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van een lasrobot bedraagt bijvoorbeeld ± 0,05 millimeter, wat betekent dat de positieherhaalbaarheid van zijn eindeffector binnen ± 50 micrometer kan worden geregeld, wat ruim voldoende is voor nauwkeurig lassen van grote werkstukken.
Als de repetitieve positioneringsnauwkeurigheid van een robot daarentegen slechts ± 0,3 millimeter bedraagt, kan dit tijdens het lasproces aanzienlijke positionele afwijkingen veroorzaken, waardoor de laskwaliteit wordt beïnvloed. Dit type robot is meer geschikt voor montage- of handlingtaken met lagere precisie-eisen.
Herhaalde positioneringsnauwkeurigheid is niet alleen een belangrijke parameter voor het meten van de prestaties van industriële robots, maar bepaalt ook op welke specifieke automatiseringsproductiescenario’s robots kunnen worden toegepast. Door herhaalde positionering met hoge precisie kunnen robots procestaken uitvoeren die een hoge herhaalbaarheid vereisen, zoals precisieassemblage, hoog-lassen van hoge kwaliteit, enz., en spelen ze zo een sleutelrol in de geautomatiseerde productie. Daarom is bij het ontwerpen en selecteren van industriële robots de nauwkeurigheid van herhaalde positionering een belangrijke overweging die niet kan worden genegeerd.