Кіраўніцтва па ключавых момантах выпрабаванняў і тэсціравання трохвосевых сервамабільных робатамабільных рук

Абавязкова прачытайце перад купляй: кіраўніцтва па ключавых момантах для выпрабаванняў і тэсціравання трохвосевых Сервамашына робатас

На хвалі прамысловай аўтаматызацыі, трохвосевыя сервамашыны робататэхнікі, Дзякуючы сваёй высокай дакладнасці і стабільнасці, яны сталі асноўным абсталяваннем у вытворчасці электронікі, аўтамабільных дэталяў, харчовай упакоўкі і іншых галінах. Аднак, з такой вялікай колькасцю прадуктаў на рынку, цяжка вызначыць, ці падыходзіць прылада для вашых вытворчых патрэб, абапіраючыся выключна на тэхнічныя характарыстыкі. Перадкупная пробная праца і тэставанне з'яўляюцца найважнейшымі крокамі для змяншэння інвестыцыйных рызык і забеспячэння эфектыўнай працы. У гэтым артыкуле будуць прааналізаваны ключавыя моманты выпрабаванняў і тэставання трохвосевых сервамабільных робатаў-маніпулятораў з чатырох пунктаў гледжання: перадпрабная падрыхтоўка, асноўныя тэсты прадукцыйнасці, праверка бяспекі і ацэнка сумяшчальнасці, каб дапамагчы пакупнікам дакладна выбраць абсталяванне, якое адпавядае іх чаканням.

I. Перад судом: тры асноўныя падрыхтоўчыя этапы для больш эфектыўнага тэсціравання

Пробнае тэсціраванне — гэта не проста «атрыманне абсталявання і яго ўключэнне». Старанная падрыхтоўка загадзя можа прадухіліць адхіленні ў кірунку тэсціравання і павысіць каштоўнасць вынікаў. Мы рэкамендуем пачаць з наступных трох аспектаў:

1. Удакладніце мэты тэставання і іх сумяшчальнасць са сцэнарыем.

Па-першае, выразна вызначце мэты тэставання, зыходзячы з патрэб вашай прадукцыі. Напрыклад:
Калі прылада выкарыстоўваецца для зборкі электронных кампанентаў, засяродзьцеся на праверцы «паўтаральнасці» і «плыўнасці руху»;
Калі ён выкарыстоўваецца для апрацоўкі цяжкіх прадметаў (напрыклад, дэталяў вагой больш за 5 кг), звярніце ўвагу на «грузапад'ёмнасць» і «стабільнасць крутоўнага моманту серварухавіка»;
Калі прылада будзе інтэграваная ў існуючую вытворчую лінію, неабходна загадзя пацвердзіць сумяшчальнасць «памеру прылады», «інтэрфейсу мантажу» і планіроўкі майстэрні.

Рэкамендуецца стварыць «Спіс патрабаванняў да выпрабаванняў» і выразна вызначыць «крытэрыі кваліфікацыі» для кожнага тэставага элемента (напрыклад, паўтаральнасць павінна быць ≤±0,02 мм), каб пазбегнуць прадузятых рашэнняў у будучыні з-за суб'ектыўнага меркавання.

2. Падрыхтуйце адпаведнае тэставае асяроддзе і інструменты

Прадукцыйнасць трохвосевага сервамабільнага робата-маніпулятара значна залежыць ад навакольнага асяроддзя, таму тэставае асяроддзе павінна дакладна імітаваць рэальныя вытворчыя сцэнарыі:

Патрабаванні да прасторы: Зарэзервуйце дастатковы «бяспечны ход» для руху прылады (гл. дадзеныя аб перамяшчэнні восяў у тэхнічным апісанні прылады, напрыклад, 300 мм для восі X, 200 мм для восі Y і 150 мм для восі Z, а таксама пакіньце дадатковыя 10%-20% буфернай прасторы).

Крыніца харчавання і паветра: пераканайцеся, што напружанне крыніцы харчавання (напрыклад, пераменны ток 220 В/380 В) і ціск паветра (напрыклад, 0,5–0,7 МПа) адпавядаюць патрабаванням прылады, каб прадухіліць няспраўнасці серварухавіка, выкліканыя нестабільнасцю напружання.

Вымяральныя прылады: падрыхтуйце высокадакладнае вымяральнае абсталяванне (напрыклад, мікраметр, лазерны інтэрферометр), інструменты для мадэлявання нагрузкі (напрыклад, металічныя блокі адпаведнай вагі) і форму рэгістрацыі дадзеных (для запісу выпрабавальных дадзеных і адхіленняў).

3. Удакладніце з пастаўшчыком дэталі падтрымкі тэсціравання.

Каб забяспечыць бесперабойнае тэсціраванне, загадзя паведаміце пастаўшчыку наступную інфармацыю:

Ці будуць прадастаўлены тэхнічныя рэкамендацыі на месцы для прадухілення пашкоджання абсталявання з-за няправільнай эксплуатацыі;

Ці дазволена тэставанне карыстальніцкіх праграм (напрыклад, мадэляванне цыклу "захапіць-перамясціць-змясціць", які выкарыстоўваецца ў прадукцыйнасці);

Калі падчас выпрабаванняў прадукцыйнасць не адпавядае патрабаванням, ці падтрымліваецца карэкціроўка параметраў або замена прататыпа абсталявання.

II. Тэставанне асноўных характарыстык: засяроджванне ўвагі на пяці ключавых паказчыках для вызначэння дакладнасці і стабільнасці абсталявання

Асноўная каштоўнасць трохвосевага сервамабільнага маніпулятара робата заключаецца ў «высокай дакладнасці» і «высокай стабільнасці». Тэставанне сканцэнтравана на праверцы наступных пяці паказчыкаў. Кожны тэст варта паўтарыць 3-5 разоў, а сярэдняе значэнне разлічыць, каб мінімізаваць памылку.

1. Паўтаральнасць: «выратавальны круг» прамысловага прымянення

Паўтаральнасць адносіцца да адхілення становішча канцавога эфектара (напрыклад, захопу) пасля таго, як прылада выконвае адно і тое ж дзеянне некалькі разоў. Гэта ключавы паказчык у такіх галінах, як зборка электронікі і дакладная зварка.
Метад выпрабавання:
Усталюйце індыкатар гадзіннікавага тыпу на канец маніпулятара робата і выраўнуйце зонд індыкатара з фіксаванай кропкай адліку (напрыклад, з фіксуючым штыфтам на рабочай паверхні).
Напішыце праграму, якая дазволіць маніпуляваць робатам, перамяшчаючы індыкатар цыферблата ў кропку адліку і запісваючы паказанні індыкатара.
Паўтарыце гэта дзеянне пяць разоў і вылічыце розніцу паміж максімальным і мінімальным паказаннямі. Гэта сведчыць аб паўтаральнасці.
Крытэрыі кваліфікацыі:
Для звычайных трохвосевых сервамабільных робатаў прамысловага класа патрабуецца паўтаральнасць ≤±0,05 мм, у той час як для абсталявання высокай дакладнасці патрабуецца паўтаральнасць ≤±0,02 мм (у залежнасці ад патрэб вашай вытворчасці, напрыклад, для зборкі экрана мабільнага тэлефона патрабуецца ≤±0,01 мм).
Заўвага: Падчас тэставання адключыце функцыю «кампенсацыі памылак» (у некаторых прыладах кампенсацыя ўключана па змаўчанні, што можа схаваць сапраўдную дакладнасць). Пераканайцеся, што працоўная паверхня не вібруе (выкарыстоўвайце антывібрацыйныя пракладкі на падлозе).

2. Дакладнасць пазіцыянавання: забеспячэнне дакладнасці траекторыі руху

Дакладнасць пазіцыянавання адносіцца да адхілення паміж фактычным становішчам канцавога эфектара і запраграмаваным становішчам пасля таго, як абсталяванне выканае рух, што ўплывае на бесперапыннасць вытворчага працэсу. Метад выпрабаванняў:
Выкарыстайце лазерны інтэрферометр для пабудовы вымяральнай сістэмы і ўсталюйце адбівальнік на канцы маніпулятара робата.
Раўнамерна выберыце 5-8 кантрольных кропак у дыяпазоне перамяшчэння восяў X, Y і Z (напрыклад, ад 0 мм да максімальнага перамяшчэння па восі X выбірайце кропку кожныя 50 мм).
Кіруйце рухам робата ў кожную зададзеную кропку, запісвайце фактычнае адхіленне становішча, якое паказвае лазерны інтэрферометр, і вылічыце максімальнае адхіленне па ўсіх кропках.

Крытэрыі кваліфікацыі: дакладнасць пазіцыянавання павінна быць ≤ у два разы большай за паўтаральнасць (напрыклад, паўтаральнасць ±0,02 мм, дакладнасць пазіцыянавання ≤ ±0,04 мм), а адхіленне павінна быць стабільным (без рэзкіх ваганняў).

3. Грузападымальнасць: Праверце "ліміт нагрузкі" абсталявання

Грузападымальнасць адносіцца да максімальнай вагі (у тым ліку вагі захопу), якую можа вытрымаць канец маніпулятара робата пры намінальнай хуткасці. Перавышэнне намінальнай нагрузкі можа прывесці да перагрэву серварухавіка, зніжэння хуткасці руху або нават пашкоджання абсталявання. Метад выпрабавання:

Усталюйце стандартнае прыстасаванне для грузу на канцы маніпулятара робата (вага паступова павялічваецца ад 50% да 120% ад намінальнай нагрузкі. Напрыклад, калі намінальная нагрузка складае 5 кг, выпрабуйце грузы вагой 2,5 кг, 5 кг і 6 кг).

Запраграмуйце маніпулятар робата на выкананне цыклу «пад'ём + перамяшчэнне» з намінальнай хуткасцю (гл. тэхнічныя характарыстыкі прылады, напрыклад, максімальная хуткасць восі X 500 мм/с) (праверце 10 цыклаў для кожнай нагрузкі).

Сачыце за працоўным станам прылады: на наяўнасць падзення хуткасці, незвычайнага шуму рухавіка або сігналаў трывогі (напрыклад, перагрузкі).

Крытэрыі кваліфікацыі:

Пры намінальнай нагрузцы прылада не павінна выдаваць анамальных шумоў або сігналаў трывогі, а хуткасць руху павінна адпавядаць тэхнічным характарыстыкам. Пры 110%-120% ад намінальнай нагрузкі дапускаецца нязначнае падзенне хуткасці (≤10%), але сігналы трывогі або адключэнні не дапускаюцца.

4. Хуткасць і паскарэнне: уплыў на эфектыўнасць вытворчасці

Хуткасць і паскарэнне непасрэдна вызначаюць эфектыўнасць працы робата. Выпрабаванні павінны праводзіцца ў адпаведнасці з патрабаваннямі вытворчага цыклу, каб пераканацца, што прылада можа дасягнуць чаканай эфектыўнасці.
Метад выпрабавання:
Выкарыстайце таймер, каб зафіксаваць час, неабходны робату, каб пераадолець «адлегласць ад пункта А да пункта Б» (вядомая адлегласць, напрыклад, рух па восі X на 200 мм), і вылічыць рэальную хуткасць (хуткасць = адлегласць / час).
Праверце рух робата пры розных паскарэннях (напрыклад, павялічыўшы паскарэнне з 0,5 м/с² да 1,5 м/с²), каб назіраць, ці ёсць якія-небудзь «заіканні» або «перавышэнне хуткасці» (г.зн. рэверс пасля перавышэння зададзенага становішча).

Крытэрыі кваліфікацыі:
Фактычная хуткасць павінна быць ≥ 90% ад значэння, указанага ў тэхнічным пашпарце (напрыклад, калі ў тэхнічным пашпарце пазначана максімальная хуткасць па восі X 600 мм/с, фактычная хуткасць павінна быць ≥ 540 мм/с). Падчас карэкціроўкі паскарэння рух павінен быць плаўным, без прыкметнага перавышэння (перавышэнне павінна быць ≤ ±0,1 мм).

5. Стабільнасць бесперапыннай працы: мадэляванне доўгатэрміновага сцэнарыя вытворчасці

The Робат Мпавінны працаваць бесперапынна на працягу 8-12 гадзін у прамысловых умовах. Праверка стабільнасці можа выявіць патэнцыйныя праблемы, звязаныя з працяглай працай (напрыклад, перагрэў рухавіка, дрэннае злучэнне правадоў). Метад выпрабавання:

Стварыце цыклічную праграму, якая імітуе рэальную вытворчасць (напрыклад, «захапіць — перамясціць — размясціць — вярнуцца ў зыходнае становішча», прычым кожны цыкл займае 10 секунд).

Забяспечце бесперапынную працу абсталявання на працягу 4 гадзін, запісваючы ключавыя дадзеныя кожныя 30 хвілін: тэмпературу серварухавіка (вымяраецца інфрачырвоным тэрмометрам, звычайна ≤60°C), узровень шуму падчас працы (вымяраецца шумамерам, звычайна ≤70 дБ) і любыя сігналы трывогі.

Пасля выканання праверце паўтаральнасць, каб вызначыць, ці прывяло выдзяленне цяпла да зніжэння дакладнасці.

Крытэрыі кваліфікацыі:

Няма сігналізацыі або анамальнага шуму падчас бесперапыннай працы, стабільная тэмпература рухавіка (розніца тэмператур ≤10°C); адхіленне паўтаральнасці пасля запуску ≤15% ад пачатковага значэння выпрабавання.

III. Тэставанне бяспекі і сумяшчальнасці: пазбяганне праблем пазнейшай адаптацыі

Акрамя асноўнай прадукцыйнасці, бяспека і сумяшчальнасць непасрэдна ўплываюць на «кошт пасадкі» абсталявання. Ігнараванне гэтых двух тэстаў можа прывесці да мадыфікацый вытворчай лініі, інцыдэнтаў з бяспекай і іншых праблем.

1. Тэставанне бяспекі: тры вымярэнні эксплуатацыйнай бяспекі

Трохвосевыя серваробатызаваныя маніпулятары з'яўляюцца аўтаматызаваным абсталяваннем і павінны адпавядаць стандартам прамысловай бяспекі (напрыклад, ISO 13849). Асноўныя напрамкі выпрабаванняў ўключаюць:

Функцыя аварыйнага прыпынку: пасля націскання кнопкі аварыйнага прыпынку прылада павінна спыніцца на працягу 0,5 секунды з заблакаванымі ўсімі восямі (без свабоднага слізгання). Пасля перазапуску яна павінна вярнуцца ў зыходнае становішча перад пачаткам працы.

Прылады бяспекі: Калі прылада абсталявана светлавой заслонай/дзвярыма бяспекі, і нейкі прадмет блакуе светлавую заслону або адчыняе дзверы бяспекі, прылада павінна неадкладна спыніцца і не можа быць перазапушчана ўручную (яе неабходна скінуць перад пачаткам працы).

Абарона ад перагрузкі: калі канцавая нагрузка перавышае 150% ад намінальнага значэння, прылада павінна спрацаваць сігналізацыя аб перагрузцы і адключыцца, каб прадухіліць перагаранне рухавіка (гэта можна праверыць, нагрузіўшы прыстасаванне з залішняй вагой).

2. Тэставанне сумяшчальнасці: забеспячэнне інтэграцыі ў існуючыя вытворчыя лініі

Калі набытая рука робата неабходна выкарыстоўваць з існуючым абсталяваннем (напрыклад, канвеерамі, сістэмамі кіравання ПЛК або абсталяваннем для візуальнага кантролю), неабходна правесці тэставанне на сумяшчальнасць:

Сумяшчальнасць камунікацыйных інтэрфейсаў: праверце, ці можа камунікацыйны інтэрфейс абсталявання (напрыклад, RS485, EtherCAT або Profinet) належным чынам узаемадзейнічаць з існуючым ПЛК, і ці можна дасягнуць сувязі «ПЛК адпраўляе каманду — робат выконвае дзеянне» (напрыклад, пасля таго, як канвеер даставіць дэталь у пазначанае месца, робат аўтаматычна захоплівае яе);

Сумяшчальнасць праграмнага забеспячэння: усталюйце праграмнае забеспячэнне пастаўшчыка і праверце, ці працуе яно на існуючых камп'ютэрных сістэмах (напрыклад, Windows 10/11), ці падтрымлівае яно карыстальніцкае праграмаванне (напрыклад, лесвічныя дыяграмы, G-код) і ці з'яўляецца яно зручным для карыстальніка (напрыклад, ці мае візуальны інтэрфейс і магчымасці дыягностыкі няспраўнасцей);

Сумяшчальнасць канцавога эфектара: праверце, ці сумяшчальны фланцавы інтэрфейс абсталявання з існуючымі захопамі (напрыклад, пнеўматычнымі захопамі, прысоскамі) і ці падтрымлівае зваротную сувязь па сігналах захопаў (напрыклад, сігналы "поспех/няўдача захопу", якія перадаюцца ў сістэму кіравання).

IV. Паслятэсціраванне: выканайце дзве задачы па завяршэнні, каб забяспечыць аснову для прыняцця рашэнняў аб куплі

Пасля тэставання дадзеныя павінны быць неадкладна арганізаваны, а любыя праблемы паведамлены, каб пазбегнуць любых недаглядаў, якія могуць паўплываць на рашэнні аб куплі.

1. Падрыхтуйце справаздачу аб выпрабаваннях для колькаснай ацэнкі прадукцыйнасці абсталявання

Змясціце ўсе тэставыя дадзеныя ў табліцу, выразна вызначаючы «тэставаны элемент, стандартнае значэнне, фактычнае значэнне і адпаведнасць». Напрыклад:

Тэставы элемент
Стандартнае значэнне
Фактычнае значэнне
Адпаведнасць
Паўтаральнасць (па вось X)
≤±0,02 мм
±0,015 мм
Выканана
Намінальная нагрузка Рабочая хуткасць
≥500 мм/с
480 мм/с
Не атрымалася
Час рэагавання на аварыйны прыпынак
≤0,5 с
0,3 с
Выканана

Акрамя таго, запішыце любыя адхіленні ад нормы, якія ўзніклі падчас выпрабавання (напрыклад, «Вось X выдае незвычайны шум пад нагрузкай 6 кг» або «Інтэрфейс сувязі перыядычна адключаецца») і запішыце рашэнне пастаўшчыка (напрыклад, «Шум знік пасля карэкціроўкі параметраў рухавіка»).

2. Параўнайце некалькіх пастаўшчыкоў і ўсебакова ацаніце эканамічную эфектыўнасць

Калі вы тэстуеце абсталяванне ад некалькіх пастаўшчыкоў, разгледзьце магчымасць правядзення комплекснага параўнання на аснове адпаведнасці прадукцыйнасці, цаны і пасляпродажнага абслугоўвання:

Адпаведнасць прадукцыйнасці: аддайце прыярытэт абсталяванню, якое адпавядае ўсім асноўным спецыфікацыям (такім як паўтаральнасць і стабільнасць), прычым нязначныя спецыфікацыі (такія як шум) перавышаюць стандарты, але могуць быць рэгуляваныя.

Кошт: Пазбягайце сляпога імкнення да самай нізкай цаны; разлічыце кошт пакупкі + бягучыя выдаткі на абслугоўванне (напрыклад, гарантыя на серварухавік і запасныя часткі).

Пасляпродажнае абслугоўванне: праверце, ці забяспечвае пастаўшчык устаноўку і ўвод у эксплуатацыю, навучанне аператараў і гарантыю не менш за адзін год, а таксама ці мае ён мясцовы цэнтр пасляпродажнага абслугоўвання (гэта можа скараціць час ліквідацыі непаладак).

Выснова: пробнае тэсціраванне падобнае да «страхоўкі пакупкі», і дэталі вызначаюць канчатковую каштоўнасць.

Кошт пакупкі трохвосевы сервамабільны маніпулятар робата звычайна вагаецца ад дзясяткаў тысяч да соцень тысяч юаняў. Перадкупнае тэставанне — гэта не «дадатковыя выдаткі», а «неабходная інвестыцыя» для зніжэння рызыкі. Выразна вызначаючы мэты тэставання, засяроджваючыся на асноўных характарыстыках і правяраючы бяспеку і сумяшчальнасць, пакупнікі могуць больш дакладна вызначыць, ці адпавядае абсталяванне патрэбам вытворчасці, пазбягаючы такіх праблем, як «купля няправільнага абсталявання» і «цяжкасці з наступнымі мадыфікацыямі».

Калі падчас тэсціравання ў вас узнікнуць тэхнічныя цяжкасці (напрыклад, з выкарыстаннем лазернага інтэрферометра або напісаннем тэставай праграмы), не саромейцеся звяртацца да тэхнічнай каманды пастаўшчыка або ў прафесійнае агенцтва па тэсціраванні абсталявання для аўтаматызацыі. Памятайце: толькі абсталяванне, праверанае ў палявых умовах, можа сапраўды забяспечыць зніжэнне выдаткаў і павышэнне эфектыўнасці прамысловай вытворчасці.