Viele Maschinenhersteller entscheiden sich mittlerweile für den Einsatz von Industrieroboterarmen als Hauptproduktionsmethode. Der Einsatz automatisierter Roboterarme in der Produktion kann jedoch die Produktionseffizienz und -qualität erheblich verbessern und die Produktionskosten senken. Ob der Industrieroboterarm in der Produktion präzise arbeiten kann, ist eigentlich ein Problem der dreidimensionalen Raumpositionierung, das eine Kombination aus mehreren linearen und Winkelpositionierungen darstellt.
In vielen einfacheren Fällen kann eine einzelne Größe dominieren. Die Faktoren, die den Positionierungsfehler einer einzelnen linearen oder Winkelgröße beeinflussen, sind wie folgt:
- Positionierungsmethoden – Unterschiedliche Positionierungsmethoden haben unterschiedliche Einflussfaktoren. Beim Positionieren eines mechanischen Anschlags hängt die Positioniergenauigkeit beispielsweise von Faktoren wie der Steifigkeit des Anschlags und der Geschwindigkeit ab, mit der er den Anschlag berührt.
- Positionierungsgeschwindigkeit – Die Positionierungsgeschwindigkeit hat einen großen Einfluss auf die Positionierungsgenauigkeit. Dies liegt daran, dass bei unterschiedlicher Positionierungsgeschwindigkeit die Energie der beweglichen Teile, die abgeführt werden muss, unterschiedlich ist. Um Positionierungsfehler zu reduzieren, sollte die Positionierungsgeschwindigkeit im Allgemeinen angemessen gesteuert werden, beispielsweise durch Verbesserung der Pufferleistung und Puffereffizienz des Puffergeräts und durch Steuerung des Antriebssystems, um die beweglichen Teile rechtzeitig abzubremsen.
3. Genauigkeit – Die Fertigungsgenauigkeit und die Genauigkeit der Installationsgeschwindigkeitsregelung des Roboterarms wirken sich direkt auf die Positionierungsgenauigkeit aus.
4. Steifigkeit – Wenn die strukturelle Steifigkeit und die Kontaktsteifigkeit des Manipulators selbst gering sind, neigt er zu Vibrationen und die Positioniergenauigkeit ist im Allgemeinen gering.
5. Gewicht der beweglichen Teile – Das Gewicht der beweglichen Teile umfasst das Gewicht des Manipulators selbst und das Gewicht des zu greifenden Objekts. Änderungen des Gewichts der beweglichen Teile wirken sich stärker auf die Positioniergenauigkeit aus. Im Allgemeinen nimmt die Positioniergenauigkeit ab, wenn das Gewicht der beweglichen Teile zunimmt. Daher ist es beim Entwurf nicht nur notwendig, das Gewicht der beweglichen Teile selbst zu reduzieren, sondern auch die Auswirkungen von Änderungen des Greifgewichts während der Arbeit zu berücksichtigen.
6. Antriebsquelle – Druckschwankungen des Hydraulik- und Pneumatikdrucks sowie Schwankungen bei Spannung, Öltemperatur und Lufttemperatur beeinträchtigen die wiederholte Positionierungsgenauigkeit des Manipulators. Daher müssen die erforderlichen Maßnahmen ergriffen werden, um die Spannung zu stabilisieren und die Öltemperatur anzupassen. Beispielsweise wird ein Akkumulator verwendet, um den Öldruck zu stabilisieren, ein Heizgerät oder Kühler wird verwendet, um die Öltemperatur zu regeln, und bei niedriger Geschwindigkeit wird ein Durchflussregelventil zur Temperatur- und Druckkompensation zur Regelung verwendet.
7. Steuerungssystem – Die Genauigkeit der Positionssteuerung bei Schaltersteuerung, elektrohydraulischer Proportionalsteuerung und Servosteuerung ist unterschiedlich. Dies liegt nicht nur an der unterschiedlichen Genauigkeit und Empfindlichkeit der verschiedenen Steuerungskomponenten, sondern auch an der Anwesenheit oder Abwesenheit von Positionsrückmeldegeräten.
