Trīs asu servo robotu roku izmēģinājuma un testēšanas galveno punktu ceļvedis

Obligāti jāizlasa pirms iegādes: ceļvedis par galvenajiem punktiem trīs asu izmēģinājumiem un testēšanai Servo robota rokas

Rūpnieciskās automatizācijas vilnī trīs asu servo robota rokas, ar savu augsto precizitāti un stabilitāti ir kļuvušas par galveno aprīkojumu elektronikas ražošanā, automobiļu detaļās, pārtikas iepakojumā un citās jomās. Tomēr, ņemot vērā tik daudz produktu tirgū, ir grūti noteikt, vai ierīce ir piemērota jūsu ražošanas vajadzībām, pamatojoties tikai uz datu lapām. Izmēģinājums un testēšana pirms iegādes ir izšķiroši svarīgi soļi, lai mazinātu investīciju riskus un nodrošinātu efektīvu darbību. Šajā rakstā tiks analizēti trīs asu servo robotu roku izmēģinājuma un testēšanas galvenie punkti no četriem skatupunktiem: pirmsizmēģinājuma sagatavošana, galvenā veiktspējas testēšana, drošības pārbaude un saderības novērtējums, lai palīdzētu pircējiem precīzi izvēlēties aprīkojumu, kas atbilst viņu cerībām.

I. Pirms tiesas procesa: trīs pamata sagatavošanās darbi efektīvākai testēšanai

Izmēģinājuma testēšana nav tikai "iekārtu iegūšana un ieslēgšana". Rūpīga sagatavošanās iepriekš var novērst novirzes testēšanas virzienā un palielināt rezultātu vērtību. Iesakām sākt ar šādiem trim aspektiem:

1. Precizējiet testa mērķus un to saderību ar scenāriju.

Vispirms skaidri definējiet testa mērķus, pamatojoties uz jūsu ražošanas vajadzībām. Piemēram:
Ja ierīce tiek izmantota elektronisko komponentu montāžai, koncentrējieties uz "atkārtojamības" un "kustības vienmērīguma" testēšanu;
Ja to izmanto smagu priekšmetu apstrādei (piemēram, detaļām, kas sver vairāk nekā 5 kg), uzmanība jāpievērš "kravnesībai" un "servomotora griezes momenta stabilitātei";
Ja to paredzēts integrēt esošajā ražošanas līnijā, iepriekš jāapstiprina arī "ierīces izmēra", "montāžas saskarnes" un darbnīcas izkārtojuma saderība.

Ieteicams izveidot "Testa prasību sarakstu" un skaidri definēt katra testa vienuma "kvalifikācijas kritērijus" (piemēram, atkārtojamībai jābūt ≤±0,02 mm), lai vēlāk izvairītos no neobjektīviem lēmumiem subjektīva sprieduma dēļ.

2. Sagatavojiet atbilstošu testa vidi un rīkus

Trīs asu servo robota rokas veiktspēju būtiski ietekmē vide, tāpēc testa videi ir jāprecizē faktiskie ražošanas scenāriji:

Vietas prasības: rezervējiet pietiekamu "drošības gājienu" ierīces kustībai (skatiet asu gājiena datus ierīces datu lapā, piemēram, 300 mm X asij, 200 mm Y asij un 150 mm Z asij, un paredziet papildu 10–20 % bufera vietu).

Barošanas un gaisa avots: pārliecinieties, vai barošanas spriegums (piemēram, maiņstrāva 220 V/380 V) un gaisa spiediens (piemēram, 0,5–0,7 MPa) atbilst ierīces prasībām, lai novērstu servomotora darbības traucējumus sprieguma nestabilitātes dēļ.

Testa rīki: Sagatavojiet augstas precizitātes mērīšanas aprīkojumu (piemēram, mikrometru, lāzera interferometru), slodzes simulācijas rīkus (piemēram, atbilstoša svara metāla blokus) un datu reģistrēšanas veidlapu (testa datu un noviržu reģistrēšanai).

3. Noskaidrojiet testēšanas atbalsta detaļas ar piegādātāju.

Lai nodrošinātu netraucētu testēšanu, iepriekš informējiet piegādātāju par sekojošo:

Vai tiks sniegtas tehniskās vadlīnijas uz vietas, lai novērstu iekārtu bojājumus nepareizas darbības dēļ;

Vai ir atļauta pielāgotu programmu testēšana (piemēram, ražošanā izmantotā cikla "satveršana-pārvietošana-novietošana" simulācija);

Ja testēšanas laikā veiktspēja neatbilst prasībām, tiek atbalstīta parametru pielāgošana vai iekārtas prototipa nomaiņa.

II. Galvenā veiktspējas pārbaude: piecu galveno rādītāju izmantošana iekārtu precizitātes un stabilitātes noteikšanai

Trīs asu servo robota rokas pamatvērtības ir "augsta precizitāte" un "augsta stabilitāte". Testēšana koncentrējas uz šādu piecu rādītāju pārbaudi. Katrs tests jāatkārto 3–5 reizes, un vidējā vērtība jāaprēķina, lai samazinātu kļūdu.

1. Atkārtojamība: rūpniecisko pielietojumu "dzīvības riņķis"

Atkārtojamība attiecas uz gala efektora (piemēram, satvērēja) pozīcijas novirzi pēc tam, kad ierīce vairākas reizes veic vienu un to pašu darbību. Tas ir galvenais rādītājs tādās lietojumprogrammās kā elektroniskā montāža un precīzā metināšana.
Testa metode:
Uzstādiet skalas indikatoru robota rokas galā un novietojiet skalas indikatora zondi ar fiksētu atskaites punktu (piemēram, pozicionēšanas tapu uz darba virsmas).
Uzrakstiet programmu, kas liek robota rokai pārvietot skalas indikatoru uz atskaites punktu un ierakstīt skalas indikatora rādījumu.
Atkārtojiet šo darbību piecas reizes un aprēķiniet starpību starp maksimālo un minimālo rādījumu. Tas atspoguļo atkārtojamību.
Kvalifikācijas kritēriji:
Vispārējas rūpnieciskas klases trīs asu servo robota rokām ir nepieciešama atkārtojamība ≤±0,05 mm, savukārt precīzijas klases iekārtām ir nepieciešama atkārtojamība ≤±0,02 mm (atkarībā no jūsu ražošanas vajadzībām, piemēram, mobilā tālruņa ekrāna montāžai ir nepieciešama ≤±0,01 mm).
Piezīme: Testēšanas laikā atspējojiet funkciju "kļūdu kompensācija" (dažām iekārtām kompensācija ir iespējota pēc noklusējuma, kas var mazināt patieso precizitāti). Pārliecinieties, vai darba virsma nav vibrācijas (uz grīdas izmantojiet vibrācijas slāpēšanas paliktņus).

2. Pozicionēšanas precizitāte: kustības trajektorijas precizitātes nodrošināšana

Pozicionēšanas precizitāte attiecas uz novirzi starp gala efektora faktisko pozīciju un ieprogrammēto pozīciju pēc tam, kad iekārta ir izpildījusi kustību, kas ietekmē ražošanas procesa nepārtrauktību. Testa metode:
Izmantojiet lāzera interferometru, lai izveidotu mērīšanas sistēmu, un uzstādiet reflektoru robota rokas galā.
Vienmērīgi atlasiet 5–8 testa punktus X, Y un Z asu kustības diapazonā (piemēram, no 0 mm līdz maksimālajai X ass kustībai atlasiet punktu ik pēc 50 mm).
Vadiet robota roku katrā iestatītajā punktā, reģistrējiet lāzera interferometra norādīto faktisko pozīcijas novirzi un aprēķiniet maksimālo novirzi visos punktos.

Kvalifikācijas kritēriji: pozicionēšanas precizitātei jābūt ≤ divreiz lielākai par atkārtojamību (piemēram, atkārtojamība ±0,02 mm, pozicionēšanas precizitāte ≤ ±0,04 mm), un novirzei jābūt stabilai (bez pēkšņām svārstībām).

3. Kravnesība: pārbaudiet iekārtas "kravnesības ierobežojumu"

Kravnesība attiecas uz maksimālo svaru (ieskaitot satvērēja svaru), ko robota rokas gals var izturēt pie nominālā ātruma. Nominālās slodzes pārsniegšana var izraisīt servomotora pārkaršanu, kustības ātruma samazināšanos vai pat aprīkojuma bojājumus. Testa metode:

Robota rokas galā uzstādiet standarta slodzes stiprinājumu (svars pakāpeniski palielinās no 50% līdz 120% no nominālās slodzes. Piemēram, ja nominālā slodze ir 5 kg, testa svari ir 2,5 kg, 5 kg un 6 kg).

Ieprogrammējiet robota roku, lai tā veiktu "pacelšanas + pārvietošanas" ciklu ar nominālo ātrumu (skatiet ierīces datu lapu, piemēram, maksimālais X ass ātrums 500 mm/s) (pārbaudiet 10 ciklus katrai slodzei).

Novērojiet ierīces darbības stāvokli: vai nav ātruma krituma, neparasta motora trokšņa vai trauksmes signālu (piemēram, pārslodzes).

Kvalifikācijas kritēriji:

Nominālās slodzes apstākļos ierīce nedrīkst radīt neparastu troksni vai trauksmes signālus, un kustības ātrumam jāatbilst datu lapā norādītajam. Pie 110–120 % no nominālās slodzes ir pieļaujams neliels ātruma kritums (≤10 %), taču trauksmes signāli vai izslēgšanās nav atļauti.

4. Ātrums un paātrinājums: ietekmē ražošanas efektivitāti

Ātrums un paātrinājums tieši nosaka robota darbības efektivitāti. Testēšana jāveic saskaņā ar ražošanas cikla prasībām, lai pārliecinātos, ka ierīce var sasniegt paredzēto efektivitāti.
Testa metode:
Izmantojiet taimeri, lai reģistrētu laiku, kas robotam nepieciešams, lai veiktu "attālumu no punkta A līdz punktam B" (zināms attālums, piemēram, 200 mm kustība pa X asi), un aprēķiniet faktisko ātrumu (ātrums = attālums / laiks).
Pārbaudiet robota kustību dažādos paātrinājumos (piemēram, palielinot paātrinājumu no 0,5 m/s² līdz 1,5 m/s²), lai novērotu, vai nav novērojama "stostīšanās" vai "pārsniegšana" (t. i., atpakaļgaita pēc iestatītās pozīcijas pārsniegšanas).

Kvalifikācijas kritēriji:
Faktiskajam ātrumam jābūt ≥ 90 % no datu lapā norādītās vērtības (piemēram, ja datu lapā norādīts maksimālais X ass ātrums 600 mm/s, faktiskajam ātrumam jābūt ≥ 540 mm/s). Paātrinājuma regulēšanas laikā kustībai jābūt vienmērīgai, bez ievērojamas pārsniegšanas (pārsniegšanai jābūt ≤ ±0,1 mm).

5. Nepārtrauktas darbības stabilitāte: ilgtermiņa ražošanas scenārija simulācija

The Robots Mrūpnieciskā vidē nepārtraukti jādarbojas 8–12 stundas. Stabilitātes pārbaude var identificēt potenciālas problēmas, kas saistītas ar ilgstošu darbību (piemēram, motora pārkaršana, slikti vadu savienojumi). Pārbaudes metode:

Izveidojiet cikla programmu, kas simulē faktisko ražošanu (piemēram, "satvert - pārvietot - novietot - atgriezties sākuma punktā", katram ciklam ilgstot 10 sekundes).

Darbiniet iekārtu nepārtraukti 4 stundas, ik pēc 30 minūtēm reģistrējot galvenos datus: servomotora temperatūru (mērot ar infrasarkano termometru, parasti ≤60°C), darbības troksni (mērot ar trokšņa mērītāju, parasti ≤70dB) un visus trauksmes signālus.

Pēc palaišanas atkārtoti pārbaudiet atkārtojamību, lai noteiktu, vai siltuma veidošanās nav izraisījusi precizitātes samazināšanos.

Kvalifikācijas kritēriji:

Nepārtrauktas darbības laikā nav trauksmes signālu vai neparasta trokšņa, motora temperatūra ir stabila (temperatūras starpība ≤10°C); atkārtojamības novirze pēc palaišanas ir ≤15% no sākotnējās testa vērtības.

III. Drošības un saderības pārbaude: kā izvairīties no vēlākām adaptācijas problēmām

Papildus pamatfunkcijām drošība un savietojamība tieši ietekmē iekārtas "nosēšanās izmaksas". Šo divu testu ignorēšana var izraisīt ražošanas līnijas modifikācijas, drošības incidentus un citas problēmas.

1. Drošības testēšana: trīs ekspluatācijas drošības dimensijas

Trīsasu servo robotizētās rokas ir automatizētas iekārtas, un tām jāatbilst rūpnieciskās drošības standartiem (piemēram, ISO 13849). Galvenie testēšanas virzieni ietver:

Avārijas apturēšanas funkcija: Pēc avārijas apturēšanas pogas nospiešanas ierīcei jāapstājas 0,5 sekunžu laikā, visām asīm fiksējoties (bez brīvas slīdēšanas). Pēc restartēšanas tai jāatgriežas sākuma punktā pirms darbināšanas.

Drošības ierīces: Ja ierīce ir aprīkota ar drošības gaismas aizkaru/drošības durvīm, ja kāds objekts bloķē gaismas aizkaru vai atver drošības durvis, ierīcei nekavējoties jāapstājas un to nedrīkst manuāli restartēt (pirms darbības uzsākšanas tā ir jāatiestata).

Pārslodzes aizsardzība: Kad gala slodze pārsniedz 150% no nominālās vērtības, ierīcei ir jāaktivizē pārslodzes trauksme un jāizslēdzas, lai novērstu motora izdegšanu (to var pārbaudīt, noslogojot pārslogotu armatūru).

2. Saderības testēšana: integrācijas nodrošināšana esošajās ražošanas līnijās

Ja iegādātā robota roka ir jāizmanto kopā ar esošo aprīkojumu (piemēram, konveijeriem, PLC vadības sistēmām vai vizuālās pārbaudes iekārtām), saderības pārbaude ir būtiska:

Komunikācijas saskarnes saderība: pārbaudiet, vai iekārtas komunikācijas saskarne (piemēram, RS485, EtherCAT vai Profinet) var pareizi sazināties ar esošo PLC un vai var panākt saikni "PLC nosūta komandu - robots izpilda darbību" (piemēram, pēc tam, kad konveijers nogādā sagatavi norādītajā vietā, robots to automātiski satver);

Programmatūras saderība: instalējiet piegādātāja vadības programmatūru un pārbaudiet, vai tā darbojas esošajās datorsistēmās (piemēram, Windows 10/11), atbalsta pielāgotu programmēšanu (piemēram, kāpņu diagrammas, G-kods) un ir lietotājam draudzīga (piemēram, tai ir vizuāla lietotāja saskarne un kļūdu diagnostikas iespējas);

Gala efektora saderība: pārbaudiet, vai iekārtas atloka saskarne ir saderīga ar esošajiem satvērējiem (piemēram, pneimatiskajiem satvērējiem, vakuuma krūzēm) un atbalsta satvērēja signāla atgriezenisko saiti (piemēram, "satvēršanas veiksmes/neveiksmes" signālus, kas tiek pārraidīti uz vadības sistēmu).

IV. Pēcpārbaude: Izpildiet divus noslēguma uzdevumus, lai nodrošinātu pamatu pirkšanas lēmumiem

Pēc testa dati nekavējoties jāsakārto un jāpaziņo par visām problēmām, lai izvairītos no nepilnībām, kas varētu ietekmēt pirkšanas lēmumus.

1. Sagatavojiet testa ziņojumu, lai kvantitatīvi noteiktu iekārtu veiktspēju

Organizējiet visus testa datus tabulā, skaidri definējot "testējamo vienību, standarta vērtību, faktisko vērtību un atbilstību". Piemēram:

Testa vienums
Standarta vērtība
Faktiskā vērtība
Atbilstība
Atkārtojamība (X ass)
≤±0,02 mm
±0,015 mm
Ievērots
Nominālā slodzes darbības ātrums
≥500 mm/s
480 mm/s
Neizdevās
Avārijas apstāšanās reakcijas laiks
≤0,5 s
0,3 s
Ievērots

Tāpat pierakstiet visas testa laikā konstatētās novirzes (piemēram, "X ass rada neparastu troksni zem 6 kg slodzes" vai "Saziņas saskarne laiku pa laikam atvienojas") un pierakstiet piegādātāja risinājumu (piemēram, "Troksnis pazuda pēc motora parametru pielāgošanas").

2. Salīdziniet vairākus piegādātājus un vispusīgi novērtējiet izmaksu efektivitāti

Ja testējat iekārtas no vairākiem piegādātājiem, apsveriet visaptverošu salīdzinājumu, pamatojoties uz veiktspējas atbilstību, cenu un pēcpārdošanas apkalpošanu:

Atbilstība veiktspējai: prioritāri jāpiešķir iekārtām, kas atbilst visām galvenajām specifikācijām (piemēram, atkārtojamībai un stabilitātei), ar nelielām specifikācijām (piemēram, troksnis), kas pārsniedz standartus, bet ir pielāgojamas.

Cena: Izvairieties akli tiekties pēc zemākās cenas; aprēķiniet pirkuma cenu + pastāvīgās apkopes izmaksas (piemēram, servodzinēja garantija un rezerves daļas).

Pēcpārdošanas serviss: pārbaudiet, vai piegādātājs nodrošina uzstādīšanu un nodošanu ekspluatācijā, operatoru apmācību un vismaz viena gada garantiju, kā arī vai viņiem ir vietējais pēcpārdošanas servisa centrs (tas var saīsināt problēmu novēršanas laiku).

Secinājums: Izmēģinājuma testēšana ir kā "pirkuma apdrošināšana", un detaļas nosaka galīgo vērtību.

Iegādes izmaksas trīs asu servo robota roka parasti svārstās no desmitiem tūkstošu līdz simtiem tūkstošu juaņu. Izmēģinājuma testēšana pirms iegādes nav "papildu izmaksas", bet gan "nepieciešams ieguldījums", lai mazinātu risku. Skaidri definējot testēšanas mērķus, koncentrējoties uz galveno veiktspēju un pārbaudot drošību un saderību, pircēji var precīzāk noteikt, vai aprīkojums atbilst ražošanas vajadzībām, izvairoties no tādām problēmām kā "nepareiza aprīkojuma iegāde" un "grūtības ar turpmākām modifikācijām".

Ja testēšanas laikā rodas tehniskas grūtības (piemēram, kā lietot lāzera interferometru vai uzrakstīt testa programmu), sazinieties ar piegādātāja tehnisko komandu vai konsultējieties ar profesionālu automatizācijas iekārtu testēšanas aģentūru. Atcerieties: tikai iekārtas, kas ir pārbaudītas lauka testos, var patiesi samazināt izmaksas un uzlabot efektivitāti rūpnieciskajā ražošanā.