En el camp de l'automatització industrial, la precisió de repetibilitat dels robots industrials és un dels indicadors clau per mesurar el seu rendiment. Aquest paràmetre és crucial, ja que afecta directament la precisió i l'eficiència de l'execució de la tasca del robot. La precisió de posicionament repetitiu es refereix a la precisió que l'efector final d'un robot (com un accessori o una pistola de soldadura) pot aconseguir en la mateixa posició mentre realitza repetidament la mateixa tasca. Normalment, aquest paràmetre es mesura en mil·límetres o micròmetres.
Per entendre millor la precisió de la localització repetida, prenguem un exemple simplificat. Suposant que el robot necessita moure un objecte del punt A al punt B, la distància de moviment necessària és de 100 mil·límetres. La primera vegada que el robot es va moure, és possible que hagi superat lleugerament el punt objectiu B en 100,02 mil·límetres. Durant el segon moviment, pot haver estat una mica més curt, movent-se 99,8 mil·límetres. Per tant, la precisió de posicionament repetida del robot és de 0,04 mil·límetres (100.02-99.8=0.04mm).
Factors que afecten la precisió del posicionament repetit
1. Precisió i estabilitat de la unitat conjunta: Les articulacions d'un robot solen estar compostes per servomotors i reductors, i la precisió i l'estabilitat d'aquests components són clau per garantir que el robot pugui controlar amb precisió la seva posició.
2. Resolució del sensor: els robots es basen en sensors, com ara codificadors, per detectar la posició de les seves articulacions. Com més gran sigui la resolució del sensor, més precisa serà la precisió de la posició mesurada.
3. Rigidesa estructural: si el braç i les articulacions del robot tenen una alta rigidesa, poden minimitzar la deformació durant el moviment, la qual cosa és beneficiosa per millorar la precisió del posicionament repetitiu.
4. Factors ambientals: els canvis en l'entorn, com ara la temperatura, la humitat i la vibració, poden afectar la precisió de posicionament dels robots.
Cas d'aplicació: línia de muntatge de soldadura d'automoció
A la indústria de fabricació d'automòbils, els robots industrials de la línia de soldadura han de soldar amb precisió els panells exteriors de la carrosseria del cotxe al marc. Aquest tipus d'aplicació normalment requereix una precisió de posicionament repetida dins de ± 0,1 mil·límetres per garantir la qualitat i l'estètica de la costura de soldadura. Per exemple, la precisió de posicionament repetida d'un robot de soldadura és de ± 0,05 mil·límetres, la qual cosa significa que la repetibilitat de la posició del seu efector final es pot controlar dins de ± 50 micròmetres, que és completament suficient per a la soldadura precisa de peces de treball grans.
En canvi, si la precisió de posicionament repetitiva d'un robot és només de ± 0,3 mil·límetres, pot provocar una desviació de posició significativa durant el procés de soldadura, afectant així la qualitat de la soldadura. Aquest tipus de robot és més adequat per a tasques de muntatge o manipulació amb requisits de precisió inferiors.
La precisió de posicionament repetitiu no només és un paràmetre important per mesurar el rendiment dels robots industrials, sinó que també determina a quins escenaris específics de producció d'automatització es poden aplicar els robots. El posicionament repetitiu d'alta precisió permet als robots realitzar tasques de procés que requereixen una gran repetibilitat, com ara el muntatge de precisió, la soldadura d'alta-qualitat, etc., jugant així un paper clau en la producció automatitzada. Per tant, a l'hora de dissenyar i seleccionar robots industrials, la precisió del posicionament repetit és una consideració important que no es pot ignorar.