산업용 로봇
산업 제조
출처:www. idtechex.com
더 많은 기업이 로봇 팔 사용의 이점을 누리면서 제조 산업에서 로봇 팔의 사용이 증가하고 있습니다. 로봇 팔을 비즈니스 프로세스에 통합할 계획이라면 충분한 정보를 제공해야 합니다. 고품질 결과를 위해 협력할 수 있는 고품질 로봇 팔 제조업체를 찾으십시오.
로봇 팔에는 몸체, 손목 및 엔드 이펙터가 있습니다. 엔드 이펙터는 다른 제품을 고정하거나 다양한 작업을 수행하는 데 사용되는 것입니다. 대부분의 경우 정밀하게 다른 방향으로 이동하려면 엔드 이펙터가 필요합니다. 여기에서 로봇 특이성과 이것이 로봇 팔의 성능에 미치는 영향을 인식해야 합니다. 이 기사에서는 로봇 특이점과 이를 염두에 두는 것이 필수적인 이유에 대해 자세히 알아봅니다. 출처:www. technologyreview.com
로봇 특이점은 로봇 엔드 이펙터의 움직임이 특정 방향으로 차단되는 구성을 의미합니다. 이 구성으로 인해 작업 중인 로봇 팔의 효율성과 정밀도가 제한됩니다. 일반적으로 6축 로봇 팔의 경우 3D 또는 직교 평면에서 X, Y, Z축을 기준으로 이동하여 작동합니다. 로봇 팔이 작동하는 동안 경험하는 6개의 자유도에 기여하는 6개의 관절로 구성됩니다.
이러한 자유도 덕분에 로봇 팔은 다양한 방향으로 움직이고 설계된 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. 혹시라도 로봇 엔드 이펙터가 제품에 접근할 수 없거나 잘못된 방향으로 움직이면 여기서 특이점 문제가 발생합니다. 일부 특이점은 식별하고 해결하기가 매우 쉬워 다시 원래대로 돌아갈 수 있습니다. 작업. 그러나 반면에 일부 로봇은 복잡하고 긴 공식을 사용하지 않는 한 식별하기 어려운 특이점을 경험하게 됩니다. 출처:www. mecademic.com
로봇 특이성은 특히 특정 문제를 식별할 때 다양한 효과와 도전을 특징으로 합니다. 이러한 문제는 작업할 로봇 팔에 포함된 몇 가지 요소에 따라 다릅니다. 로봇이 경험하는 특이성의 복잡성과 심각성은 관절 수, 로봇 유형(선형 또는 회전식) 및 기하학적 배열에 따라 다릅니다.
산업용 로봇 팔에는 쉽게 제어할 수 있는 두 개의 공간이 있습니다. 이것은 일반적으로 결합 공간과 데카르트 공간입니다. 로봇 팔이 작동하는 다른 공간에서 두 세트의 위치 모드 동작 명령이 있음을 알 수 있습니다.
관절 공간 명령과 관련하여 로봇은 원하는 관절 공간 세트와 함께 특정 명령을 받습니다. 그런 다음 선형 및 동시 변환으로 각 관절을 제안된 관절 위치로 가져오도록 이동합니다. 직교 공간 명령을 사용하면 로봇에 대한 제안에 특정 직교 경로가 있는 엔드 이펙터에 대해 원하는 포즈가 표시됩니다. 직교 경로는 선형 또는 원형으로 설계되었습니다.
로봇이 직교 관절 및 명령과 정확하게 정렬되도록 로봇 컨트롤러는 로봇의 역 위치 및 속도 운동학을 계산합니다. 그 결과 설계된 작업을 수행하기 위한 엔드 이펙터의 올바른 위치 지정이 가능합니다. 그러나 계산이 잘못된 경우 엔드 이펙터가 정확하게 배치되지 않은 위치에서 특이점이 발생합니다. 이것은 특이성 문제가 자동화 프로세스를 방해하는 것을 방지하기 위해 피하고 싶은 구성을 보여줍니다. 출처:www. dignited.com
산업용 로봇 팔이 원하는 작업에서 최선을 다할 수 있도록 허용된 로봇 특이점은 어떤 경우에도 피해야 합니다. 로봇 특이점의 기능에 대해 더 많이 배우면 왜 그것을 피해야 하는지 더 잘 이해할 수 있을 것입니다. 로봇 특이점은 주로 두 가지 별개의 기능과 관련이 있습니다. 출처:studywolf. wordpress.com
엔드 이펙터의 방향을 다른 방향으로 지정하는 데 사용되는 두 개의 데카르트 로봇을 고려하십시오. 두 로봇은 3개의 직교 선형 가이드와 3개의 회전 단계가 있는 6축 포지셔닝이 특징입니다. 사용된 로봇이 축과 관절을 원래 위치에 유지할 수 있으면 엔드 이펙터의 방향이 쉽습니다.
정밀도와 정확성을 유지하면서 작업 공간 내에서 6D 경로를 따라 엔드 이펙터를 계속 사용할 수 있습니다. 그러나 축과 관절이 일치하면 특이점이 발생하고 로봇은 더 이상 마음대로 6자유도로 움직일 수 없습니다.
이 로봇을 사용하면 회전 조인트와 일치하는 축을 중심으로 엔드 이펙터를 회전할 수 없습니다. 이러한 종류의 특이점을 종종 짐벌 잠금이라고 합니다. 대부분의 특이점이 방정식의 도움으로 해결된다는 점을 감안할 때 특정 데카르트 벡터의 속도를 결정하는 것이 더 어려워진다는 것을 알 수 있습니다. 특이점이 발생하면 해당 속도와 관련된 숫자의 강도를 파악할 수 없습니다.
로봇 팔의 속도를 측정할 수 있는 것은 안전을 관찰하는 데 필수적입니다. 특이점 문제에 직면했을 때 로봇이 아직 그 시점에 있지 않더라도 큰 위험을 초래한다는 것을 알게 됩니다. 이는 특히 크고 빠른 산업용 로봇으로 작업하는 경우 위험할 수 있는 높은 관절 속도를 초래합니다. 이것이 작업하는 속도를 매핑하는 것이 중요한 이유입니다. 출처:유튜브
로봇 특이점은 역속도 운동학에 영향을 미칠 뿐만 아니라 역위치 운동학 방정식에도 영향을 미칩니다. 산업용 로봇으로 작업할 때 다양한 관절 위치에 대한 방정식과 솔루션이 있다는 것을 알게 될 것입니다. 기능을 갖춘 다양한 솔루션은 다양한 구성 유형과 밀접하게 연결되어 있습니다.
예를 들어, 로봇이 엔드 이펙터 위치에 대한 조인트 위치에 대해 8가지 고유한 솔루션을 제공하는 경우 8가지 다른 구성 유형도 제공합니다. 구성 유형을 변경하려면 특이점을 통과해야 합니다. 특이점은 직교 작업 공간에서 특징적인 6D 엔티티 사이에서 발견되는 경계이며 일반적인 6축 로봇입니다. 이는 달성할 수 있는 다양한 구성과 산업용 로봇에 사용할 수 있는 작업 공간 경계를 제한합니다. 출처:블로그. 그랩캐드닷컴
로봇 특이점은 작업 중인 모든 산업용 로봇 팔에서 발생할 수 있다는 사실을 감안할 때 다양한 유형이 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 로봇 팔이 다른 부분에 있는 것처럼 특이점도 이러한 다른 부분에 영향을 미치므로 다양한 문제가 발생합니다.
여기서 산업용 로봇 팔에 사용되는 다양한 관절 축을 염두에 두는 것이 중요합니다. 평행한 2와 3, 2와 3에 수직인 1과 4, 4와 6의 축 관절에 수직인 관절 5의 축으로 작업할 것입니다. 다른 축과 관절은 특이점 유형을 탐색하기에 더 좋은 위치에 있습니다. 고려해야 할 수직 관절 로봇 팔에서 가장 명백한 유형의 특이점은 다음과 같습니다. 출처:사이트. google.com
인라인 손목이 있는 수직 관절 로봇 팔의 경우 손목 특이점이 가장 흔한 문제인 경향이 있습니다. 이러한 유형의 특이점은 관절 4와 6의 축이 서로 일치할 때 발생합니다. 이 경우 손목이 관절 5의 축 방향으로 엔드 이펙터를 움직일 수 없습니다. 응용 프로그램에서는 정확하게 작동하는 산업용 로봇 팔을 고려하십시오.
특이점을 통과하는 선을 따르려면 관절 4와 6이 동시에 90도 회전해야 합니다. 이것은 프로세스가 정확한지 확인하기 위해 반대 방향으로 수행됩니다. 이것은 손목 특이점을 건너는 것이 가능하다는 것을 보여줍니다. 그러나 일단 특이점에 도달하면 두 관절이 회전하는 동안 엔드 이펙터는 움직이지 않습니다. 엔드 이펙터가 특이점을 건너려면 먼저 중지해야 합니다. 그것이 적용된다면, 작업 중에 산업용 암의 정확성을 방해할 것입니다. 문제를 해결하기 위해 쉽게 구현할 수 있는 손목 특이점에 대한 수많은 솔루션이 있습니다. 출처:www. 전자교사.com
인라인 손목이 있는 수직 관절 로봇 팔로 작업할 때 마주할 수 있는 두 번째 유형의 특이점은 팔꿈치 특이점입니다. 손목 중심이 관절 2, 3의 축을 통과하는 면에 있을 때 주로 발생합니다. 손목 중심은 관절 4, 5, 6의 축이 교차하는 지점을 가리키는 데 사용됩니다. 팔꿈치 특이점에서는 팔이 완전히 펴져 있고 완전히 접힐 수 없는 경우도 있습니다. 이러한 종류의 특이점은 대부분 관절 3의 축과 위치에 의해 결정됩니다. 팔꿈치 특이점은 또한 로봇 팔에서 겪을 수 있는 성능 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 몇 가지 솔루션을 제공합니다. 이러한 유형의 특이점은 매우 자주 발생하며 쉽게 예측할 수 있으며 피할 수도 있습니다. 출처:blenderartists. 조직
마지막으로 만날 수 있는 특이점은 로봇 손목의 중심이 관절 1, 2의 축을 지나는 선 위에 있을 때 발생하는 어깨 특이점입니다. 단일 관절 위치. 어깨 특이점으로 관절 2의 축 방향으로의 움직임에 제한이 있습니다.
응용 프로그램에서 로봇이 어깨 특이점을 통해 선을 따르기 위해서는 관절 1과 4가 동시에 90도 각도로 회전해야 합니다. 손목 특이점과 같은 이 회전은 엔드 이펙터가 일정하게 유지되는 동안 반대 방향으로 수행됩니다. 손목 특이점에서처럼 어깨 특이점을 통한 이동은 가능하지만 이를 가능하게 하려면 엔드 이펙터가 멈춰야 합니다. 이 특이점은 또한 로봇 팔이 다시 최상의 상태로 작동하도록 하기 위해 구현할 수 있는 몇 가지 솔루션을 제공합니다. 출처:www. istockphoto.com
협동로봇의 경우 관절 2, 3, 4의 축이 평행하고 관절 1의 축이 관절 2의 축과 교차하며 수직인 것을 볼 수 있습니다. 또한 관절의 축도 특징입니다. 관절 4와 6의 축에 수직이고 교차하는 5. 다관절 로봇의 특이점과 마찬가지로 이 로봇도 다양한 구성 유형에 대해 다른 솔루션을 제공합니다. 코봇에 포함된 특이점 유형은 다음과 같습니다.
이 로봇의 손목 특이점은 관절 4와 6의 축이 평행할 때 발생합니다. 이 상황에서 관절 2, 3, 4, 5의 축은 엔드 이펙터가 일정하게 유지되는 동안 이동할 수 있습니다.
이 로봇에서 팔꿈치 특이점은 관절 2, 3, 4의 축이 같은 평면에 있을 때 발생합니다. 이것은 엔드 이펙터의 움직임을 크게 제한하고 차례로 로봇 팔의 성능에 영향을 미칩니다.
어깨 특이점은 관절 5와 6의 축 교차점이 관절 1과 2의 축을 통과하는 평면에 있을 때 발생합니다. 여기에 특이점을 수정하고 작동하는 산업용 로봇을 만들기 위해 구현할 수 있는 몇 가지 솔루션이 있습니다. 출처:www. ennomotive.com
다양한 효과와 함께 로봇 특이성은 제조 공정에 영향을 미치므로 이를 방지하는 방법이 필수적입니다. 로봇의 유형이 다르기 때문에 작업 중인 로봇의 종류에 따라 특이점이 다르므로 이를 피하는 방법에 대한 기본적인 이해가 있으면 프로세스를 쉽게 실행할 수 있습니다. 일반적으로 특이점은 로봇 셀이 올바르게 설계되었는지 확인해야만 피할 수 있습니다. 이것은 또한 엔드 이펙터에 사용하기로 선택한 어댑터 플레이트에 있는 디자인으로 이어집니다.
예를 들어, 로봇 팔을 구성하고 손목 특이점에 해당하는 선택 위치를 잘못 할당한 경우 문제를 해결하기 위해 할 수 있는 일은 많지 않습니다. 이것으로 할 수 있는 유일한 일은 포즈가 비특이 애플리케이션에서 사용될 수 있는지 확인하는 것뿐입니다. 또한 툴링에 작은 각도를 추가하여 특이점을 피할 수도 있습니다. 이것은 로봇이 특이점으로 이동할 가능성을 줄이는 데 큰 도움이 됩니다. 이것은 역학을 이해하고 자신에게 유리하게 솔루션을 조정할 수 있는 기술자가 주로 사용하는 기술입니다.
마지막으로, 프로그래밍 접근 방식을 취함으로써 특이점을 피할 수 있고 수학을 통해 사물을 처리할 수 있습니다. 여기에서 축의 수가 크게 줄어들어 특이점을 피할 수 있음을 알 수 있습니다. 이는 주로 축 수가 많을수록 특이점이 발생할 가능성이 증가하기 때문입니다. 특정 방향으로 로봇 팔의 움직임을 차단하는 축이 서로 정렬될 때 특이점이 발생한다는 것을 기억하십시오. 축 수를 줄이면 축이 정렬되어 막힐 가능성도 줄어듭니다.
로봇 특이점은 로봇 팔 및 기타 자동화 장비의 다양한 산업 응용 분야에서 경험하는 큰 문제입니다. 이러한 문제를 스스로 처리하는 것은 드래그가 될 수 있으므로 로봇 특이점을 피하려고 노력해야 합니다. 그러나 이 문제가 발생하면 솔루션을 찾거나 문제를 해결할 숙련된 기술자를 고용할 수 있습니다.
또는 특이 사항이 발생할 때 도움을 줄 평판이 좋은 자동화 장비 제조업체와 긴밀한 협력 관계를 구축하십시오. 시간을 내어 로봇 장비가 제대로 작동하여 비즈니스 용도를 완전히 맞춤화하고 활용할 수 있는지 확인하십시오. 
목차
로봇 특이점이란 무엇입니까
로봇 특이점에 영향을 주는 것은 무엇입니까?
로봇 특이점의 기능
속도 매핑의 감소
제한된 내부 작업 공간 경계
수직 관절 로봇의 로봇 특이점 유형
손목 특이점
팔꿈치 특이점
어깨 특이점
6축 협동 로봇(Cobot)의 특이점 유형
손목 특이점
팔꿈치 특이점
어깨 특이점
로봇 공학에서 특이점을 피하는 방법
결론
산업용 로봇
자동 스핀들링은 다양한 응용 분야에서 (수동 작업에 비해) 보다 일관되고 정확하며 전반적으로 고품질 제품을 생산할 수 있습니다. 스핀들링 로봇은 재료 제거, 디버링, 밀링 또는 정밀 라우팅과 같은 응용 분야에 탁월한 선택입니다. 제조 공정에서 작업물을 깨끗하고 균일하게 만드는 데 도움이 됩니다. 스핀들링 공정은 재료 제거 공정 중에 많은 양의 먼지와 입자를 생성하기 때문에 자동화된 로봇은 위험한 작업 환경에서 사람을 자유롭게 하고 제거하는 데 도움이 됩니다. 작업 및 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 다양한 EOAT(예:Co
용접은 재료 및/또는 충전제를 가열, 혼합 및 냉각하여 두 재료를 함께 융합하여 강력한 결합을 형성하는 프로세스입니다. 아크 용접에서 스폿 용접에 이르기까지 신규 및 중고 용접 로봇은 일반적으로 필요한 용접이 반복적이고 품질과 속도가 중요한 용접 프로세스에 사용됩니다. 로봇 용접은 효율성, 일관성 및 ROI를 높이는 자동화된 프로세스입니다. 용접 로봇으로 공장을 자동화하면 더 빠르고 일관된 주기 시간, 생산 중단 없음, 더 나은 용접 품질 등 여러 가지 이점이 있습니다. 기본적으로 용접 로봇 자동화를 사용하면 프로세스 시간이 단