Altı Eksenli Robotlar nedir?
Birçok üretim süreci için Kartezyen robotlar iyi çalışır. Ancak, daha fazla hareket kabiliyetine sahip bir robotun daha iyi çalıştığı zamanlar vardır. Altı eksenli robotlar, nasıl hareket ettikleri ve popüler uygulamalar hakkında bilgi edinin.
Kartezyen robotlar x, y ve z ekseninde hareket eder. Hareket için üç serbestlik derecesine sahiptir. Kartezyen veya lineer robotların dezavantajı, eğilememeleri veya dönememeleri, ancak yalnızca üç lineer eksen boyunca hareket edebilmeleridir. Daha fazla serbestlik derecesi olduğunda (genellikle hareket ekseni olarak da adlandırılır), robotlar tarafından daha çok yönlü ve hassas hareketler gerçekleştirilebilir. Honda ASIMO gibi insansı robotlar 30 dereceden fazla serbestlik/eksene sahiptir.
Çoğu endüstriyel işlem için bu kadar çok sayıda eksene sahip olmak gerekli değildir. Kartezyen robotların sadece üç ekseni ile büyük bir kısım yapılabilir. SCARA, toplam dört serbestlik derecesi için Kartezyen robotların üç eksenine ek olarak bir döndürme işlevi sağlar. Altı eksenli robotlar altı serbestlik derecesine sahiptir.
Altı eksenli robot kol
Bu altı serbestlik derecesi, her bölümde bulunan servo motorlar tarafından kolaylaştırılmıştır. Hareket kontrolü, uyumlu yazılımla bağlantılı olarak robotların PLC'leri veya IC'leri tarafından desteklenir. Yalnızca doğrusal harekete dayalı çalışan Kartezyen robotların aksine, altı eksenli robotların üç boyutlu uzayda çeşitli döner hareket türleri ile tasarlanması gerekir. Bu, bu robotların hareketini programlamayı karmaşık hale getirir.
Her Eksen Ne Yapar?
Altı eksenli robotları tasarlamak ve manipüle etmek için her bir eksenin (ve isteğe bağlı bir yedincinin) rollerini bilmek önemlidir. Her eksen, çeşitli üreticiler tarafından farklı bir adla anılır. Eksenler farklı şekilde adlandırılabilse de gerçekleştirdikleri hareketler tutarlıdır. Şimdi her birine bakalım.
1. Eksen: Bu eksen robotun döndürülebilen tabanıdır. Bu, robot kolunun merkezi konumdan tam 180 dereceye kadar soldan sağa veya sağdan sola süpürme hareketine sahip olmasını sağlar. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J1 olarak adlandırılır.
2. Eksen: Bu eksen, alt robot kollarının dönmesini, kolun geri kalanını ileri veya geri uzatmasını sağlar. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J2 olarak adlandırılır.
3. Eksen: 3. eksen, altı eksenli robotun dikey erişimini yönetir. Bu eksende bulunan servo motor ile üst kol kaldırılır veya indirilir. Modele bağlı olarak, üst kol sadece önündeki alanda hareket edebilir veya robot gövdesinin ta arkasına kadar uzanabilir. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J3 olarak adlandırılır.
4. Eksen: Bu eksen, uç efektörünün konumunu değiştirmek için beşinci eksenle senkronize olarak çalışır. Bu eksen, üst kolun dairesel bir hareketini harekete geçirir ve bu hareket genellikle Bilek yuvarlanması olarak adlandırılır. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J4 olarak adlandırılır.
5. Eksen: 5. eksen robot için eğme işlevini gerçekleştirir. Pitch ve yalpa hareketi bu eksene bağlı servo motorlar tarafından gerçekleştirilir. Pitch hareketi, bir dizüstü bilgisayarın kapağını açıp kapatmak gibi, bir menteşe üzerinde sabitlenmiş olarak yukarı ve aşağı hareket ediyor. Yaw hareketi, bir kapının açılıp kapanması gibi, bir menteşe üzerinde sabitlenmiş sağa ve sola hareket eder. Eğim ve sapma hareketi, dikey ve yatay hareketler arasındaki köprüdür. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J5 olarak adlandırılır.
6. Eksen: Büküm hareketi bu işlem ile gerçekleştirilir. Bu eksen, son efektöre en yakın olanıdır ve doğrudan manipülasyonundan sorumludur. Bu, hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine 360 dereceden fazla dönebilir. Bu eksen, FANUC R-2000iB için J5 olarak adlandırılır.
Opsiyonel 7. Eksen: Bu eksen, altı eksenli robotu kurulu olduğu yerde doğrusal olarak hareket ettirir. Halihazırda çok yönlü olan robota daha fazla işlevsellik sağlayan isteğe bağlı bir eksendir.
Bir Öğretme Kolyesi Kullanma
Daha önce de belirtildiği gibi, yürütülecek hareketi kodlamak oldukça zordur. Bunun için zarif bir çözüm, robotu "eğitmek" için bir öğretme kolyesinin kullanılmasıdır.
Öğretme pandantifi, altı eksenli robotun farklı eksenlerini kontrol edebilen bir uzaktan kumandadır. Bir insan operatör, istenen operasyon için kol ucu aletini (EOAT) hareket ettirmek ve manipüle etmek için öğretme pandantifini kullanabilir. Robot, operatörün öğretme pandantifi ile gerçekleştirdiği işlemleri tekrarlayabilir. Robotun amacının değiştirilmesi gerekiyorsa, önceki işlem silinebilir ve yeni işlemler öğretilebilir.
Özellikler ve Uygulamalar
Altı eksenli robotların sahip olduğu altı hareket serbestliği ile, Kartezyen robotların yalnızca doğrusal hareketle gerçekleştiremeyeceği çok çeşitli karmaşık hareketleri gerçekleştirebilirler. Altı eksenli robotlar, insan kolunun hareketini ve işlevini yakından taklit edebilir ve onu çok yönlü hale getirir. Bu özelliği ile nesnelerin altına ve üstüne ulaşabilir ve lineer robotların yapamadığı yüzeylerde çalışabilir.
Altı eksenli robotların lineer/gantry robotlara göre en büyük eksiklikleri hassasiyet, menzil ve taşıma kapasitesidir. Doğrusal robotlar mikrometre (μm) aralığında toleranslara sahip olabilirken, altı eksenli robotlar yalnızca milimetre (mm) aralığında toleranslara sahip olabilir.
Portal robotlarının yelpazesi ek iskele ile genişletilebilir, ancak altı eksenli robotlar için menzil kolayca genişletilemez. Robot için ekstra bir hareket ekseni eklenmesiyle kısa bir menzile yapılabilir. Bu, çoğu lineer robottan zaten daha maliyetli olan robotlar için maliyetli bir değişikliktir. Altı eksenli robotlar genellikle 50 kg yük taşıma kapasitesine sahiptir. Portal robotları, 100 kg'ın üzerinde çok daha büyük bir kapasiteye sahip olabilir.
Altı eksenli robotlar tarafından gerçekleştirilebilen çok yönlülük ve karmaşık işlemler, birçok modern montaj hattında yerini almasına yardımcı olur. Uygulamalarından bazıları şunlardır:
Parça toplama ve parça işleme otomasyonu
Yükleme otomasyonunu takın
İstifleme ve sıralama otomasyonu
Paketleme ve paletleme otomasyonu
Montaj hücresi otomasyonu
Yardımcı operasyon otomasyonu
Kalıp içi dekorasyon (IMD) / Kalıp içi etiketleme (IML) otomasyonu
Overmolding (baskıdan baskıya transfer) otomasyonu