Dimensionamento del supporto

Descrizione

La struttura (supporto) su cui è montato il braccio del robot è una parte cruciale dell'installazione del robot. Il supporto deve essere robusto e privo di vibrazioni provenienti da fonti esterne.

 

Ogni giunto del robot produce una coppia che sposta e arresta il braccio del robot. Durante il normale funzionamento ininterrotto e durante il movimento di arresto, le coppie dei giunti vengono trasferite al supporto del robot come:

  • Mz: Coppia attorno all'asse z di base.

  • Fz: forze lungo l'asse z di base.

  • Mxy: coppia di inclinazione in qualsiasi direzione del piano base xy.

  • Fxy: Forza in qualsiasi direzione del piano base xy.

 

Definizione di forza e momento sulla flangia di base.

 

Dimensionamento del supporto

L'entità dei carichi dipende dal modello di robot, dal programma e da vari altri fattori.

Il dimensionamento del supporto deve tenere conto dei carichi generati dal braccio del robot durante il normale funzionamento ininterrotto e durante il movimento di arresto di categoria 0, 1 e 2.

 

Durante il movimento di arresto, i giunti sono autorizzati a superare la coppia massima di funzionamento nominale. Il carico durante il movimento di arresto è indipendente dal tipo di categoria di arresto.

I valori indicati nelle seguenti tabelle sono i carichi nominali massimi nei movimenti più estremi moltiplicati per un fattore di sicurezza di 2,5. I carichi effettivi non supereranno questi valori.

Modello di robot

Mz [Nm]

Fz[N]

Mxy[Nm]

Fxy [N]

UR8 Long

1310

2240

1690

1380

Coppie massime del giunto durante gli arresti di categoria 0, 1 e 2.

 

Modello di robot

Mz [Nm]

Fz[N]

Mxy[Nm]

Fxy [N]

UR8 Long

1090

1870

1170

1100

Coppie massime del giunto durante il normale funzionamento.

 

I normali carichi di esercizio possono generalmente essere ridotti abbassando i limiti di accelerazione dei giunti. I carichi operativi effettivi dipendono dall'applicazione e dal programma del robot. È possibile utilizzare URSim per valutare i carichi previsti nella propria applicazione specifica.

Margini di sicurezza

È possibile incorporare margini di sicurezza aggiuntivi, tenendo conto delle seguenti considerazioni di progettazione:

 

  • Rigidità statica: un supporto non sufficientemente rigido si defletterà durante lo spostamento del robot, facendo sì che il braccio del robot non raggiunga il punto o il percorso previsto. La mancanza di rigidità statica può anche comportare un'esperienza di apprendimento inadeguata in modalità Freedrive o arresti di protezione.

  • Rigidità dinamica: se la frequenza del supporto corrisponde alla frequenza di movimento del braccio del robot, l'intero sistema può risuonare, creando l'impressione che il braccio del robot stia vibrando. La mancanza di rigidità dinamica può anche comportare arresti di protezione. Il supporto deve avere una frequenza di risonanza minima di 45 Hz.

  • Affaticamento: il supporto deve essere dimensionato in modo da corrispondere al ciclo di vita operativo e ai cicli di carico previsti dell'intero sistema.

  • Potenziale pericolo di ribaltamento.

  • I carichi operativi del braccio del robot possono causare il ribaltamento di piattaforme mobili, come tavoli o robot mobili, risultando in potenziali incidenti.

  • Dare la priorità alla sicurezza implementando misure adeguate per impedire il ribaltamento delle piattaforme mobili in ogni momento.

  • Se il robot è montato su un asse esterno, le accelerazioni di questo asse non devono essere troppo elevate.

    È possibile consentire al software del robot di compensare l'accelerazione degli assi esterni utilizzando il comando di script:
    set_base_acceleration()

  • Le accelerazioni elevate possono causare arresti di emergenza nel robot.