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工业机器人怎样进驻自动化工厂

  OFweek工控网讯:他们的固有速度、可重复性和准确性,机器人是当之无愧的效率保障。但这并不意味着他们没有浪费成本,如果正确执行有效的工作,那么收益还将更可观。

  不仅分数秒计数时,成本、周期优化是至关重要的底线。它还在精益生产中起着至关重要的作用,提高生产力,减少浪费和提高整体盈利能力。

  计划现在或以后支付

  ADVENOVATION的总裁、系统集成商shafi说周期时间是最重要,在机器人的业务用例来实现一个金融理念。

  每一个几分之一秒,可以更快的将直接转化为美元,Shafi说。时间就是金钱。

  他还认为,优化周期应该是一个先发制人的措施。周期时间是由设计做得很好,而不是在事后,Shafi说。你必须要主动。

  选择正确的机器人,战略布局的一种有效组成,优化机器人运动和end-of-arm工具设计,并使用最新的仿真技术提供一个战术优势。

 明智地选择你的机器人

  Shafi说机器人的选择是至关重要的。更大并不总是更好。而一个不明智的小载荷机器人最终可能会花费更多。

  如果一个机器人正在努力接一个部分,因为它没有足够的力量或如果它是振荡,当你试图将部分高速的过程将受到影响,Shafi说。另一方面,你不想买一个机器人是如此大,强,你花时间努力克服惯性加速时,或浪费时间试图解决它的时候在高速移动。

  在规模有效负载能力是选择正确的类型的机器人的任务。从广义上讲,Shafi建议如下:如果这是一个桌面选择,并将应用程序,然后SCARA是正确的路要走。如果达到或工具问题,SCARA机器人不能做,然后一个关节杆可能是适当的。如果你是处理一个平坦的输送机跟踪应用程序,那么蜘蛛(delta-style或parallel-link)机器人是有意义的。

  他补充说,应用程序的几何驱动机器人的选择。

  Shafi引用标准周期时间作为参考点。标准周期时间是时间旅行的机械臂1英寸,穿过1英尺,沿着1英寸,回来通过相同的路径。

  这是一件大事在80年代和90年代早期的机器人可以做,下一秒,Shafi说。现在,很普遍。他指出一些三角洲机器人可以达到每分钟500标准周期。你甚至不能看到机器人,它会这么快。

  减少Z之间的高度差异是很重要的选择和地点点,这样机器人不花费额外的时间来旅行,Shafi补充道。

 位置

  一旦选定类型的机器人,它的位置相对于其他设备和工件是很重要的。单元布局在周期优化起着至关重要的作用。

  影响周期的主要因素是真的在最初的概念,一个单元的布局,罗恩波特说他是工厂自动化系统公司的机器人技术总监,RIA认证机器人基于积分器在美国亚特兰大洲,格鲁吉亚。你必须考虑机器和设备的布局在机器人,以减少运动周期。

  操作的顺序必须考虑,以确保输送机系统、机床和其他外围设备放置在最优接近机器人。评估不同的安装配置的机器人,如墙、货架或天花板安装。还要考虑部分流入的机器人工作单元。

  为周期优化每一个项目都有自己的障碍,保罗说航空公司运营经理在KC机器人公司,俄亥俄州西切斯特的机器人集成器。很多它归结为系统的实际设计。你得到产品,产品,和上游和下游过程之间的接口。仿真软件是一个巨大的进步在周期时间优化。

  模拟

  大多数业内专家认为仿真软件一直是单身,最具影响力的发展周期优化在过去的几年里。机器人仿真已经毕业于学术界和研究的殿堂,去超越它的作用作为演示工具,并建立自己的工厂作为一个真正的生产工具。

  这不仅仅是一个人工的动作在屏幕上的图形化方式呈现出来,Shafi说。现在模拟考虑了机器人的实际力学特性和实际机械惯性,速度,达到和有效载荷能力。

  你可以从仿真非常接近实际性能,在不到5百分点运行系统时,Shafi说。因为机器人并不完全对称和非线性惯性特性,移动机器人甚至一寸或两个方向可以给你更好的周期。

  他补充道,模拟研究将为机器人规定和推荐最好的位置相对于给料机,输送机或其他交付系统,以获得最佳的周期。

  周期时间和干扰,布局和碰撞检测问题,我们使用模拟,波特工厂自动化的说。你看事情,或许你不会认为只看2d或3d细胞的布局。你找到方法来避免奇异性。

  直到几年前当制造商开始提供不同的仿真工具来帮助周期优化,它开始使用机器人专家程序员能够评估一个应用程序来消除不必要的机器人动作,亚历克斯博内尔岛说,三菱电机自动化机器人产品经理在弗农山,伊利诺斯州。

  有人会说即使到今天,一个训练有素的眼睛和有经验的人可以做得更好一些的仿真工具,博内尔说。但是每年他们越来越好。

  机器人仿真是一个可视化工具帮助用户看到和机器人是移动机器人基于当前的指令和参数,帕特里克笑说,机器人技术工程经理,维修和培训在长滩的电装机器人,加利福尼亚。通过修改这些指令和参数,用户可以决定如何最好地减少周期时间,同时保持操作的完整性。

  速度和加速度,一种微妙的平衡

  在机器人运动速度和加速度设置需要仔细优化。机器人编程必须速度之间取得微妙的平衡,加速和减速。

  机器人行动迅速,顺利在他们的环境中,像一条鲨鱼在水中穿行,ADVENOVATION的Shafi解释说,他们必须没有顿挫,振荡或振动时得到某些点。

  一般来说,建议设置路径精度和稳定时间参数尽可能宽松。只使用紧公差挑选和地方运动精度是至关重要的。

  重要的是飞在空中快速和松散,但当你真正挑选或放置时,当你想要的有点慢,掌握精确没有动摇了机器人,Shafi说。

  许多公司使用两种类型的速度:程序和监控速度,Shafi解释道。程序速度当机器人custom-tuned每个运动在某种特定的移动速度。监控速度可以提高或降低整个应用程序的速度通过一个百分比,同时仍然保持个体的比例比速度。这是一个非常强大的工具有两种类型的速度。

  我们必须优化周期时间时,我们可以让机器人去尽可能快去,解释了KC机器人的载体。但如果我们坐在那里等待另一个进程,如托盘装载或一个空托盘移动,对我们来说更有意义慢下来并保存磨损机器人。

  电装的帕特里克笑说周期优化涉及看着机器人运动,I/O和程序执行。他指出,重要的是要减少机器人移动的距离,以及所需的职位数量达到一个特定的任务。

  之间的加速和减速动作就是吃了周期时间,他说。如果我有3个动作,我必须通过这些举措加速和减速,我可以做在一个移动吗?

  他还建议创建通过运动的开始和结束位置之间移动。这种类型的举措并不加速或减速之间的位置。它创建一个平滑的运动。

  日本电装的编程语言提供了一些工具来帮助减少运动时间和提高程序执行时间。帕特里克笑说,通过运动参数添加到一个运动语句可以减少高达200%的位置之间移动的时间。

  他的建议还包括减少调用的数量或子例程程序加速程序执行时间。如果计算密集型应用程序,这可以显著减少整体周期时间。

  他也提出了一些重要的考虑关于关节速度和显示的数量限制移动较慢的关节。如果你有一群J6周围旋转,我可以减少这些吗?我可以构建end-of-arm工具,允许我周围的运动限制J6?这个轴最小的汽车,最重量。我可以减少负载吗?

  末梢执行器设计

  End-of-arm工具也在周期优化中起着举足轻重的作用。ADVENOVATIONShafi建议保持低爪权重。

  你想轻质材料如石墨或铝而不是笨重的钢铁、Shafi说。重你使机器人末端效应器,较慢的走。

  同样重要的是保持旋转结束感受器尽可能紧凑减少转动惯量。等大型或重型设备,保持阀门或真空发电机,尽可能减少惯性旋转的中心,或者挂载到机器人手臂。

  End-of-arm工具(EOAT)与多个叨纸牙将极大地提高吞吐量。花哨的钳子超过支付本身的周期储蓄,Shafi说。

  工厂自动化系统集成了许多机器人细胞,利用花哨叨纸牙周期时间显著影响。波特就描述了一个这样的应用程序中使用多个叨纸牙的机器人。

  我们安装这些系统的十几在全国植物瓶装水的主要供应商。系统在整体周期时间的优化起到了重要作用。

  两个机器人一起工作,波特说。第一个机器人卸载空bg803水瓶从机架和地点到输送机的清洁和更新操作。第二个机器人拿起10瓶fill-line输送机和装载到运输架。每个bg803瓶重50磅满时,这就是500磅每周期。机器人执行这架加载操作在10秒。

  多种工具允许机器人执行的工作,也消除了手动操作的工效学问题,波特说。

  虽然令人惊叹的EOATs可能获得所有的宣传,另一方面在前线也影响周期的优化。

  集成控制

  最近的进步在集成控制正加快周期通过启用高速通信和无缝连接。

  博内尔解释说:三菱的智商PLC平台允许无缝集成的各个组件(机器人、PLC、数控、I/O动作,包括non-robot和扩展或机器人外部轴),使整个系统操作作为一个单独的机器。这就消除了由机器所需通信延迟时间和握手连接通过传统的手段。

  通过消除通信延迟,可以改善循环时间,博内尔说。

  结合操作

  工厂自动化的波特说的关键因素优化周期时间是减少在制品库存。他说在制品库存是没有真正的值被添加到一部分的时候坐在一个本,从一个操作转移到另一个地方。

  他举了一个例子:我们的一个客户现在正在制作部分,机器人系统在3小时之前花了8个小时之前,上游和下游业务相结合。机器人不仅加载和卸载机工具,但是一旦它消除了一部分的机器,机器人deburrs它。这是手动完成将在本部分,把它们运送到另一个部门,又捡起进行处理。

  我们试图消除人类接触的数量,波特说。这是一个关键元素在优化周期。

  周期优化转换的另一个方面,波特解释道。当你有一个各种各样的零件,或一个家庭的部分,在批处理运行时,转换时间是很重要的。我们尽量减少所花费的时间点的机器人从一个部分转移到另一个操作。这也是必须做的前期规划阶段()。

  毫秒增加

  虽然有一个战略优势仔细规划出机器人工作单元优化周期从一开始,这些技巧和技术可以实现一次细胞启动并运行。尤其是使用离线编程。每个测量可能只剃的一小部分,但这些毫秒加起来超过几天,几个月,甚至几年。

  这就是为什么人们把钱花在周期时间优化,即使现有的系统,Shafi说。如果他们可以挤出更多的单位时间吞吐量,这是实质性的。

  实质性的操作,毫秒的误差加起来能省下大量的时间,得到更好的吞吐量和更高的利润。更多的方法来加快你的机器人优化进度。

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