通常、ロボット工学への投資は数万ドルから数百万ドルに及ぶため、最初から正しい選択を行い、不要な費用やタスクの遅延につながる可能性のあるよくある間違いを避けることが重要です。 エンジニアと設計者が最悪のミスを回避できるように、この記事では、ロボット工学アプリケーションで避けるべき上位 10 の落とし穴をリストします。
通説 #1: ペイロードと慣性を過小評価する
ロボット工学における最大の間違いは、ペイロードと慣性要件を過小評価することです。 これは通常、負荷を計算するときに、マニピュレータの端にあるツールの重量を含めないことが原因です。 第二に、このエラーの原因は、偏心負荷によって生成される慣性力の過小評価または無視です。
慣性力により、ロボット軸の過負荷が発生する場合があります。 ロボット工学では、回転軸の過負荷が一般的です。 この問題を解決しないと、ロボットの損傷にもつながります。 負荷を減らすか、速度パラメータを減らすことで、この状況に対処できます。 ただし、速度を落とすとサイクルタイムが長くなり、投資の見返りとして、サイクルタイムの一部を削減することは、ロボットの購入で最初に行われます。 これが、最初から負荷関連の要因が考慮されている理由です。
実効負荷は非常に重要です。 一般的なロボットの技術的パラメータによって提供される一部の情報には、詳細な指示があります。 定格負荷は、定格速度でのみ有効です。 最大負荷に到達するための重要な条件の 1 つは、ロボットの動作速度を下げることです。 また、過大な負荷もロボットの精度を損なう可能性があります。
間違い #2: ロボットにやりすぎをさせようとする
設計者はロボット セルに多くの作業を要求することで、ロボット セルを複雑にしすぎることがあります。 これは、一度作成されると、正しいサイクル時間を決定することを困難にするか、または廃棄スキームを困難にし、ディスポーザーの速度制限により実質的な困難を引き起こします。 そして、この種のエラーはしばしば拡大され、計画外の生産停止は巨額の損失につながります。
もう 1 つの状況は、ロボットと作業セルの使用が元の設計能力を超えていることです。 追加した作業がシミュレーション後に追加されると、がっかりしがちです。 特に、計画を進める前に新しいシミュレーションを行わないと、通常のサイクル タイムを達成できない可能性があります。 したがって、ロボットのサイクルが規定時間内に収まるようにするには、ロボットの能力を超えることに注意する必要があります。
ロボットを使用する前に、設計要件に従ってシミュレーションを行い、ロボット アプリケーションのストローク負荷とサイクル タイムを決定する必要があります。
誤解 3: ケーブル管理の問題を過小評価している
シンプルに見えるかもしれませんが、ケーブル管理は過負荷になることがよくあります。 ただし、マニピュレータの端に取り付けられたツールへのケーブルまたは周辺機器のアクセスを最適化することは、ロボット デバイスの動作にとって非常に重要です。 潜在的な問題を推定しないと、ケーブルのもつれやストレスを回避するために、ロボットの他の動きにつながります。 また、動的ケーブルがないと仮定したり、ケーブルへのストレスを減らしたりすると、ワイヤの損傷やダウンタイムにつながる可能性があります。
現在使用されているロボットのエンドエフェクタは、一般にガス駆動または電気駆動であり、対応するガス管またはケーブル接続が必然的に存在します。 ほとんどの産業用ロボットのガス回路と電気回路は外部に出ているため、ロボットの動作制御時に注意する必要があります。 ガス回路と電気回路が組み込まれている産業用ロボットもありますが、これは便利で、アームと電気回路だけを考慮する必要があります。
誤解 4: ロボットを選択する前に考慮すべき質問
各シーンのアプリケーションを検討した後、システムのインストール時に、アプリケーションが必要なものであるかどうかを判断し、エラーの可能性による深刻な過負荷を回避できます。
また、ロボットの稼働スケジュールも考慮すべき課題の1つです。 ストロークの決定は、要件を満たすことができるかどうかを判断するために、ロボットの技術パラメータのストロークに従って決定するだけではありません。 エンドエフェクタを取り付けた後のロボットの軌道が、必要なストロークに到達できるかどうかを考慮する必要があります。 これも、シミュレーションを行う主な理由の 1 つです。
さまざまな環境で、カスタマイズされた産業用ロボットが存在します。 例えば、スプレー業界では、一般的なロボットとは異なる防爆性能を備えた産業用ロボットや、クリーンルームの使用などを必要としています。 また、ロボットの信頼性や不良率、消費電力なども選択の際に考慮しなければならない課題です。
迷信 5: 精度と再現性の誤解
正確な機械は再現可能ですが、再現可能な機械は必ずしも正確ではありません。 再現性とは、通常の作業経路に従って所定の位置でのロボットの正確な往復運動性能を指します。
精度は、作業パスに沿って計算されたポイントに正確に移動することによって表されます。 移動操作では、ロボットの正確な性能を使用して、計算によってロボットが所定の位置に移動します。 精度は、ロボット アームの機械的公差と精度に直接関係します。
精度は、ロボット アームの機械的精度と大きな関係があります。 精度が高いほど、正確な速度が速くなります。 ロボット減速機は、ロボットの精度を確保するための重要なキー構造です。
誤解 6: ロボット システムの選択は制御システムの品質のみに依存する
ほとんどのロボット メーカーは、ロボットの機械的性能よりもコントローラについて考えています。 しかし、ロボットが配備されると、稼働時間は主に機械の耐久性に依存します。 ロボットのパフォーマンスの低下は、コントローラーや電子機器の不良によるものではなく、機械的なパフォーマンスの低下が原因である可能性が最も高いです。
多くの場合、ロボットシステムの選択は、コントローラーとソフトウェアに関するオペレーターの知識に基づいています。 ロボットがこの点で優れた機械的特性も備えていると仮定すると、これは非常に競争上の優位性になります。 逆に、設置後も定期的にメンテナンスのためにロボットを停止する必要があると仮定すると、時間節約のメリットが失われます。
産業用ロボットの性能を確保する鍵となる機構部品。 精度、速度、耐久性はすべて機械部品と密接な関係があります。 ロボットの構造は比較的単純で、通常はモーターと減速機です。 選択したロボットが減速機やその他の機械構造を頻繁に修理する必要がある場合、それは非常に面倒です。
誤解 7: ロボットに関する正しい知識が不足している
ロボット メーカーやシステム インテグレーターは、通常、1 つのアプリケーションだけのためにロボット セルを設計しますが、ユーザーがロボット工学の知識を十分に持っていない場合、失敗に直面する可能性があります。 機器の使用時間は、ユーザーが機器をどのように使用し、維持するかに密接に関係しています。 初めてのロボット ユーザーがトレーニングを拒否することは珍しくありません。 ロボットが正常に動作し続けるための重要な条件は、ロボットの機能を十分に理解し、それらを作業範囲内で最適に使用することです。
産業用ロボットは非常に特殊な機器であり、その操作の複雑さは CNC 工作機械と同じくらい複雑です。 同様に、ロボットを使用するには、産業用ロボットの安全な操作に関する基本的な知識に精通している必要があります。そうでなければ、機器や人にとって非常に安全ではありません。 ロボットのユーザーは、作業を許可される前に、メーカーのシステムの安全操作トレーニングに参加する必要があります。
誤解 8: ロボット アプリケーションの関連機器を軽視している
通常、ティーチペンダント、通信ケーブル、およびいくつかの特別なソフトウェアが必要ですが、最初の注文時に忘れがちです。 これは、生産計画全体の遅延と予算超過につながります。 ロボット関連機器を選択するときは、独自の包括的なニーズを考慮する必要があります。 非常によくある状況は、プロジェクト用に構成する必要がある関連機器やソフトウェアなど、顧客がお金を節約するために一部の主要な機器やロボットを統合できない場合があることです。 調達プロセス中、注文された関連製品は、プロジェクトの要件に従って考慮されます。
迷信 9: ロボット制御システムの過大評価または過小評価
ロボット制御システムの機能を過小評価すると、システムへの投資が繰り返され、予算超過のコストが発生します。 安全回路で二重バックアップを使用することは非常に一般的です。 制御システムの能力を過度に過大評価すると、追加の設備費、手直し、および作業費の損失などにつながります。あまりにも多くの I/O ポートを制御しようとしたり、サーボ システムを追加したりすることはよくある誤解です。
安全管理は非常に重要な課題です。 安全性を考慮しながら、アプリケーションの安全ロジック信号を可能な限り最適化することも必要です。 プログラム内での繰り返しは不要です。
神話 10: ロボティクスはまったく考慮されていない
経済的な制約、ロボット工学に関する知識の欠如、およびロボットを使用する過去の試みが、多くの人々がロボット工学から遠ざかる理由です。 しかし、市場での最終的な競争に勝つためには、この誤解を正す必要があり、多くの場合、ロボット工学を使用することで効率が向上し、時間を節約できます。 特に単純な作業や反復作業の場合、ロボット工学を使用して生産効率を向上させることができます。 生産にロボットを使用することで、製品の歩留まりを確保できます。
ロボットの第 7 軸の出現により、ロボットのアプリケーションとよりよく連携できるようになり、ロボットがより多くのスペースを使用し、より多くのアプリケーション シナリオを持つことができるようになりました。そのため、ロボットがマニュアルに取って代わるのは時間の問題です。 .
