Үш осьті серво робот қолдарын сынау және сынаудың негізгі тармақтарына арналған нұсқаулық

Сатып алудан бұрын міндетті түрде оқып шығу керек: үш осьті сынақтан өткізудің негізгі тармақтарына арналған нұсқаулық Серво робот қолыс

Өнеркәсіптік автоматтандыру толқынында, үш осьті серво робот қолдары, жоғары дәлдігі мен тұрақтылығымен электроника өндірісінде, автомобиль бөлшектерінде, тамақ қаптамасында және басқа да салаларда негізгі жабдыққа айналды. Дегенмен, нарықта көптеген өнімдер болғандықтан, құрылғының тек деректер парақтарына сүйене отырып, өндірістік қажеттіліктеріңізге сәйкес келетінін анықтау қиын. Сатып алу алдындағы сынақ және тестілеу инвестициялық тәуекелдерді азайту және тиімді жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін маңызды қадамдар болып табылады. Бұл мақалада үш осьті серво робот қолдарын сынақтан өткізудің негізгі мәселелері төрт тұрғыдан талданады: сынақ алдындағы дайындық, негізгі өнімділікті сынау, қауіпсіздікті тексеру және үйлесімділікті бағалау, сатып алушыларға өз үміттеріне сәйкес келетін жабдықты дәл таңдауға көмектесу.

I. Сынақ алдында: тиімдірек тестілеуге арналған үш негізгі дайындық

Сынақ сынағы тек «жабдықты алып, оны іске қосу» ғана емес. Алдын ала мұқият дайындық сынақ бағытындағы ауытқулардың алдын алып, нәтижелердің құндылығын арттыра алады. Келесі үш аспектіден бастауды ұсынамыз:

1. Тест мақсаттарын және олардың сценариймен үйлесімділігін нақтылаңыз.

Алдымен, өндірістік қажеттіліктеріңізге негізделген сынақ мақсаттарын нақты анықтаңыз. Мысалы:
Егер құрылғы электрондық компоненттерді құрастыру үшін пайдаланылса, «қайталанымдылықты» және «қозғалыстың тегістігін» тексеруге назар аударыңыз;
Егер ол ауыр заттарды (мысалы, салмағы 5 кг-нан асатын бөлшектерді) өңдеу үшін пайдаланылса, «жүк көтергіштігіне» және «серво қозғалтқыштың айналу моментінің тұрақтылығына» назар аударыңыз;
Егер ол қолданыстағы өндіріс желісіне біріктірілетін болса, «құрылғы өлшемінің», «орнату интерфейсінің» және шеберхана орналасуының үйлесімділігін алдын ала растау қажет.

Кейінірек субъективті пікірге байланысты біржақты шешімдер қабылдаудан аулақ болу үшін «Тест талаптарының тізімін» жасап, әрбір сынақ элементі үшін «біліктілік критерийлерін» нақты анықтау ұсынылады (мысалы, қайталанымдылық ≤±0,02 мм болуы керек).

2. Тиісті сынақ ортасы мен құралдарын дайындаңыз

Үш осьті серво робот қолының жұмысына қоршаған орта айтарлықтай әсер етеді, сондықтан сынақ ортасы нақты өндіріс сценарийлерін мұқият модельдеуі керек:

Кеңістік талаптары: Құрылғының қозғалысы үшін жеткілікті «қауіпсіздік қозғалысын» сақтаңыз (құрылғының деректер кестесіндегі ось қозғалысы туралы деректерді қараңыз, мысалы, X осі үшін 300 мм, Y осі үшін 200 мм және Z осі үшін 150 мм және қосымша 10%-20% буферлік кеңістік қалдырыңыз).

Қуат және ауа көзі: Кернеу тұрақсыздығынан туындаған серво қозғалтқыштың ақауларын болдырмау үшін қуат көзінің кернеуі (мысалы, айнымалы ток 220 В/380 В) және ауа қысымы (мысалы, 0,5-0,7 МПа) құрылғының талаптарына сәйкес келетінін растаңыз.

Сынақ құралдары: Жоғары дәлдіктегі өлшеу жабдықтарын (мысалы, микрометр, лазерлік интерферометр), жүктемені модельдеу құралдарын (мысалы, тиісті салмақтағы металл блоктар) және деректерді тіркеу нысанын (сынақ деректері мен ауытқуларды жазу үшін) дайындаңыз.

3. Жеткізушімен тестілеуді қолдау туралы мәліметтерді нақтылаңыз.

Тестілеуді қиындықсыз өткізу үшін жеткізушімен алдын ала хабарласыңыз:

Дұрыс жұмыс істемеу салдарынан жабдықтың зақымдануын болдырмау үшін жергілікті жерде техникалық нұсқаулық берілетін бе;

Арнайы бағдарламаларды (мысалы, өндірісте қолданылатын "ұстап-қозғалыс-орын" циклін модельдеу) сынауға рұқсат етілген бе;

Егер өнімділік сынақ кезінде талаптарға сәйкес келмесе, параметрлерді реттеу немесе жабдықтың прототипін ауыстыру қолдау таба ма.

II. Негізгі өнімділікті тексеру: Жабдықтың дәлдігі мен тұрақтылығын анықтау үшін бес негізгі көрсеткішке назар аудару

Үш осьті серво робот қолының негізгі құндылығы «жоғары дәлдік» және «жоғары тұрақтылық» болып табылады. Тестілеу келесі бес көрсеткішті тексеруге бағытталған. Әрбір сынақ 3-5 рет қайталануы керек және қатені азайту үшін орташа мән есептелуі керек.

1. Қайталанымдылық: Өнеркәсіптік қолданудың «тіршілік сызығы»

Қайталанымдылық құрылғы бірдей әрекетті бірнеше рет орындағаннан кейін соңғы эффектордың (мысалы, ұстағыштың) орналасуындағы ауытқуды білдіреді. Бұл электронды құрастыру және дәл дәнекерлеу сияқты қолданбалардағы негізгі метрика.
Тест әдісі:
Робот иінінің ұшына циферблат индикаторын орнатыңыз және циферблат индикаторының зондын бекітілген тірек нүктесімен (мысалы, жұмыс бетіндегі орналастыру түйреуіші) туралаңыз.
Робот тұтқасының циферблат индикаторын тірек нүктесіне жылжытып, циферблат индикаторының көрсеткішін жазып алу бағдарламасын жазыңыз.
Бұл әрекетті бес рет қайталаңыз және максималды және минималды көрсеткіштер арасындағы айырмашылықты есептеңіз. Бұл қайталануды білдіреді.
Біліктілік критерийлері:
Жалпы өнеркәсіптік деңгейдегі үш осьті серво робот қолдары ≤±0,05 мм қайталануды талап етеді, ал дәлдік деңгейлі жабдық ≤±0,02 мм қайталануды талап етеді (өндірістік қажеттіліктеріңізге байланысты, мысалы, ұялы телефон экранын құрастыру ≤±0,01 мм қажет).
Ескертпе: Сынақ кезінде «қатені өтеу» функциясын өшіріңіз (кейбір жабдықтарда әдепкі бойынша өтемақы қосулы, бұл шынайы дәлдікті жасыруы мүмкін). Жұмыс бетінің дірілден таза екеніне көз жеткізіңіз (еденге дірілге қарсы төсемдерді пайдаланыңыз).

2. Орналастыру дәлдігі: Қозғалыс траекториясының дәлдігін қамтамасыз ету

Орналастыру дәлдігі жабдық қозғалысты орындағаннан кейін соңғы эффектордың нақты орны мен бағдарламаланған орын арасындағы ауытқуды білдіреді, бұл өндіріс процесінің үздіксіздігіне әсер етеді. Сынақ әдісі:
Өлшеу жүйесін құру үшін лазерлік интерферометрді пайдаланыңыз және робот қолының ұшына рефлектор орнатыңыз.
X, Y және Z осьтерінің қозғалыс диапазонында 5-8 сынақ нүктесін біркелкі таңдаңыз (мысалы, 0 мм-ден X осіндегі максималды қозғалысқа дейін, әрбір 50 мм сайын бір нүктені таңдаңыз).
Робот иін әрбір белгіленген нүктеге дейін басқарыңыз, лазерлік интерферометрмен көрсетілген нақты позиция ауытқуын жазып алыңыз және барлық нүктелер бойынша максималды ауытқуды есептеңіз.

Біліктілік критерийлері: Орналастыру дәлдігі қайталанымдылықтан ≤ екі есе көп болуы керек (мысалы, қайталанымдылық ±0,02 мм, позициялау дәлдігі ≤ ±0,04 мм), ал ауытқу тұрақты болуы керек (кенеттен ауытқулар болмауы керек).

3. Жүк көтерімділігі: Жабдықтың «жүктеме шегін» тексеріңіз

Жүк көтергіштігі робот иығының ұшы номиналды жылдамдықта көтере алатын максималды салмақты (ұстағыш салмағын қоса алғанда) білдіреді. Номиналды жүктемеден асып кету серво қозғалтқыштың қызып кетуіне, қозғалыс жылдамдығының төмендеуіне немесе тіпті жабдықтың зақымдалуына әкелуі мүмкін. Сынақ әдісі:

Робот иінінің ұшына стандартты жүктеме бекіткішін орнатыңыз (салмақ номиналды жүктеменің 50%-дан 120%-ға дейін біртіндеп артады. Мысалы, егер номиналды жүктеме 5 кг болса, сынақ салмақтары 2,5 кг, 5 кг және 6 кг).

Робот қолын номиналды жылдамдықта (құрылғының деректер парағын қараңыз, мысалы, X осінің максималды жылдамдығы 500 мм/с) «көтеру + аудару» циклін аяқтау үшін бағдарламалаңыз (әр жүктеме үшін 10 циклды сынап көріңіз).

Құрылғының жұмыс күйін бақылаңыз: жылдамдықтың төмендеуі, қозғалтқыштың қалыптан тыс шуы немесе дабылдар (мысалы, шамадан тыс жүктеме) үшін.

Біліктілік критерийлері:

Номиналды жүктеме кезінде құрылғы қалыптан тыс шу немесе дабыл шығармауы керек, ал қозғалыс жылдамдығы деректер парағына сәйкес келуі керек. Номиналды жүктеменің 110%-120%-ында жылдамдықтың аздап төмендеуіне (≤10%) рұқсат етіледі, бірақ дабылдарды немесе өшірулерді пайдалануға рұқсат етілмейді.

4. Жылдамдық және үдеу: өндіріс тиімділігіне әсер ету

Жылдамдық пен үдеу роботтың жұмыс тиімділігін тікелей анықтайды. Құрылғының күтілетін тиімділікке қол жеткізе алатынын тексеру үшін сынақ өндірістік цикл талаптарына сәйкес жүргізілуі керек.
Сынақ әдісі:
Таймерді пайдаланып, роботтың «А нүктесінен В нүктесіне дейінгі қашықтықты» (белгілі қашықтық, мысалы, 200 мм X осі бойынша қозғалыс) аяқтауға кететін уақытын жазып алыңыз және нақты жылдамдықты (жылдамдық = қашықтық / уақыт) есептеңіз.
Роботтың қозғалысын әртүрлі үдеулерде сынап көріңіз (мысалы, үдеуді 0,5 м/с²-ден 1,5 м/с²-ге дейін арттыру), «кекештену» немесе «асып кету» (яғни, белгіленген қалыптан асып кеткеннен кейін кері айналу) бар-жоғын бақылаңыз.

Біліктілік критерийлері:
Нақты жылдамдық деректер парағында көрсетілген мәннің ≥ 90%-ын құрауы керек (мысалы, егер деректер парағында X осінің максималды жылдамдығы 600 мм/с көрсетілсе, нақты жылдамдық ≥ 540 мм/с болуы керек). Үдеуді реттеу кезінде қозғалыс тегіс болуы керек, байқалатын шамадан тыс ауытқу болмауы керек (шамадан тыс ауытқу ≤ ±0,1 мм болуы керек).

5. Үздіксіз жұмыс тұрақтылығы: ұзақ мерзімді өндіріс сценарийін модельдеу

The Робот МӨнеркәсіптік ортада 8-12 сағат бойы үздіксіз жұмыс істей алады. Тұрақтылықты тексеру ұзақ мерзімді жұмыспен байланысты ықтимал мәселелерді анықтай алады (мысалы, қозғалтқыштың қызып кетуі, сымдардың нашар қосылуы). Сынақ әдісі:

Нақты өндірісті модельдейтін цикл бағдарламасын жасаңыз (мысалы, әрбір цикл 10 секундқа созылатын "ұстау - жылжыту - орналастыру - бастапқы нүктеге оралу").

Жабдықты 4 сағат бойы үздіксіз іске қосыңыз, негізгі деректерді әр 30 минут сайын жазып отырыңыз: серво қозғалтқыш температурасы (инфрақызыл термометрмен өлшенеді, әдетте ≤60°C), жұмыс шуы (шу өлшегішпен өлшенеді, әдетте ≤70 дБ) және кез келген дабылдар.

Жұмысты аяқтағаннан кейін, жылудың бөлінуі дәлдіктің төмендеуіне әкелгенін анықтау үшін қайталануды қайта тексеріңіз.

Біліктілік критерийлері:

Үздіксіз жұмыс кезінде дабылдар немесе қалыптан тыс шуыл жоқ, қозғалтқыш температурасы тұрақты (температура айырмашылығы ≤10°C); іске қосқаннан кейін қайталанымдылық ауытқуы бастапқы сынақ мәнінің ≤15% құрайды.

III. Қауіпсіздік және үйлесімділік сынағы: кейінірек бейімделу қиындықтарынан аулақ болу

Негізгі өнімділіктен басқа, қауіпсіздік пен үйлесімділік жабдықтың «қону құнына» тікелей әсер етеді. Бұл екі сынақты елемеу өндіріс желісіндегі өзгерістерге, қауіпсіздік оқиғаларына және басқа да мәселелерге әкелуі мүмкін.

1. Қауіпсіздік сынағы: пайдалану қауіпсіздігінің үш өлшемі

Үш осьті серво роботтық қолдар автоматтандырылған жабдық болып табылады және өнеркәсіптік қауіпсіздік стандарттарына (мысалы, ISO 13849) сәйкес келуі керек. Негізгі сынақ бағыттары:

Авариялық тоқтату функциясы: Авариялық тоқтату түймесін басқаннан кейін, құрылғы барлық осьтері құлыпталған күйде (еркін сырғанаусыз) 0,5 секунд ішінде тоқтауы керек. Қайта іске қосқаннан кейін, ол жұмыс істемес бұрын бастапқы орнына оралуы керек.

Қауіпсіздік құрылғылары: Егер құрылғы қауіпсіздік шамы пердесімен/қауіпсіздік есігімен жабдықталған болса, егер бір зат жарық пердесін жауып қалса немесе қауіпсіздік есігін ашса, құрылғы дереу тоқтатылуы керек және оны қолмен қайта іске қосу мүмкін емес (жұмыс басталмас бұрын оны қайта орнату керек).

Шамадан тыс жүктемеден қорғау: Соңғы жүктеме номиналды мәннің 150%-нан асқан кезде, құрылғы қозғалтқыштың жанып кетуіне жол бермеу үшін шамадан тыс жүктеме дабылын іске қосып, өшіруі керек (мұны артық салмақты арматураны жүктеу арқылы тексеруге болады).

2. Үйлесімділікті тексеру: қолданыстағы өндіріс желілеріне интеграцияны қамтамасыз ету

Егер сатып алынған робот қолы қолданыстағы жабдықтармен (мысалы, конвейерлермен, PLC басқару жүйелерімен немесе визуалды тексеру жабдықтарымен) пайдалану қажет болса, үйлесімділікті тексеру өте маңызды:

Байланыс интерфейсінің үйлесімділігі: Жабдықтың байланыс интерфейсінің (мысалы, RS485, EtherCAT немесе Profinet) бар PLC-мен дұрыс байланыса алатынын және «PLC команда жібереді - робот әрекетті орындайды» байланысына қол жеткізуге болатынын тексеріңіз (мысалы, конвейер дайындаманы көрсетілген жерге жеткізгеннен кейін, робот оны автоматты түрде ұстап алады);

Бағдарламалық жасақтама үйлесімділігі: Жеткізушінің басқару бағдарламалық жасақтамасын орнатыңыз және оның бар компьютерлік жүйелерде жұмыс істейтінін (мысалы, Windows 10/11), арнайы бағдарламалауды қолдайтынын (мысалы, баспалдақ диаграммалары, G-код) және пайдаланушыға ыңғайлы екенін (мысалы, визуалды пайдаланушы интерфейсі және ақауларды диагностикалау мүмкіндіктері бар екенін) тексеріңіз;

Соңғы эффектордың үйлесімділігі: Жабдықтың фланецті интерфейсінің қолданыстағы ұстағыштармен (мысалы, пневматикалық ұстағыштар, вакуумдық шыныаяқтар) үйлесімді екенін және ұстағыш сигналының кері байланысын қолдайтынын тексеріңіз (мысалы, басқару жүйесіне берілетін «ұстаудың сәттілігі/сәтсіздігі» сигналдары).

IV. Тестілеуден кейінгі: сатып алу туралы шешімдерге негіз болу үшін екі қорытынды тапсырманы орындаңыз

Тесттен кейін деректер дереу ұйымдастырылуы және сатып алу шешімдеріне әсер етуі мүмкін кез келген кемшіліктерді болдырмау үшін кез келген мәселелер туралы хабарлануы керек.

1. Жабдықтың өнімділігін сандық бағалау үшін сынақ есебін дайындаңыз

Барлық сынақ деректерін кестеге орналастырыңыз, онда «сынақ элементі, стандартты мән, нақты мән және сәйкестік» анық анықталады. Мысалы:

Сынақ элементі
Стандартты мән
Нақты мән
Сәйкестік
Қайталанымдылық (X осі)
≤±0,02 мм
±0,015 мм
Сәйкес келді
Номиналды жүктеме жұмыс жылдамдығы
≥500 мм/с
480 мм/с
Сәтсіз аяқталды
Төтенше жағдайда тоқтатуға жауап беру уақыты
≤0,5с
0,3с
Сәйкес келді

Сондай-ақ, сынақ кезінде анықталған кез келген ауытқуларды жазып алыңыз (мысалы, «X осі 6 кг жүктеме астында ерекше шу шығарады» немесе «Байланыс интерфейсі кейде ажыратылады») және жеткізушінің шешімін жазып алыңыз (мысалы, «Қозғалтқыш параметрлерін реттегеннен кейін шу жоғалып кетті»).

2. Бірнеше жеткізушіні салыстырыңыз және шығындардың тиімділігін жан-жақты бағалаңыз

Егер жабдықты бірнеше жеткізушілерден сынақтан өткізсеңіз, өнімділікке сәйкестікке, бағаға және сатудан кейінгі қызмет көрсетуге негізделген кешенді салыстыруды қарастырыңыз:

Өнімділікке сәйкестік: Барлық негізгі сипаттамаларға (мысалы, қайталанымдылық және тұрақтылық) сәйкес келетін, шағын сипаттамалары (мысалы, шу) стандарттардан асатын, бірақ реттелетін жабдыққа басымдық беріңіз.

Бағасы: Ең төменгі бағаны соқыр түрде қудалаудан аулақ болыңыз; сатып алу бағасын + ағымдағы техникалық қызмет көрсету шығындарын (мысалы, сервомотор кепілдігі және қосалқы бөлшектер) есептеңіз.

Сатудан кейінгі қызмет көрсету: Жеткізушінің орнату және іске қосу, операторды оқыту және кем дегенде бір жылдық кепілдік беретінін және жергілікті сатудан кейінгі қызмет көрсету орталығының бар-жоғын тексеріңіз (бұл ақаулықтарды жою уақытын қысқартуы мүмкін).

Қорытынды: Сынақ тестілеуі «сатып алуды сақтандыру» сияқты, ал егжей-тегжейлі мәліметтер түпкілікті құнды анықтайды.

Сатып алу құны үш осьті серво робот қолы әдетте ондаған мыңнан жүздеген мың юаньға дейін болады. Сатып алу алдындағы сынақ тестілеуі «қосымша шығын» емес, тәуекелді азайту үшін «қажетті инвестиция». Тестілеу мақсаттарын нақты анықтау, негізгі өнімділікке назар аудару және қауіпсіздік пен үйлесімділікті тексеру арқылы сатып алушылар жабдықтың өндірістік қажеттіліктерге сәйкес келетінін дәлірек анықтай алады, «дұрыс емес жабдықты сатып алу» және «кейінгі модификациялау қиындықтары» сияқты мәселелерден аулақ бола алады.

Егер сіз сынақ кезінде техникалық қиындықтарға тап болсаңыз (мысалы, лазерлік интерферометрді қалай пайдалану керек немесе сынақ бағдарламасын жазу керек), жеткізушінің техникалық тобына хабарласудан немесе кәсіби автоматтандыру жабдықтарын сынау агенттігінен кеңес алудан тартынбаңыз. Есіңізде болсын: тек далалық сынақтар арқылы тексерілген жабдық қана өнеркәсіптік өндірісте шығындарды азайтуға және тиімділікті арттыруға шынымен қол жеткізе алады.