Einstellungen für Gewicht und Trägheit
Die Befehle WEIGHT und INERTIA (Trägheitsmoment und Exzentrizität) dienen zur Einstellung der Lastparameter des Manipulators. Diese Einstellungen optimieren die Bewegung des Manipulators.
Einstellung WEIGHT
Der Befehl WEIGHT dient zum Einstellen des Gewichts der Last. Je mehr das Lastgewicht zunimmt, desto mehr wird die Geschwindigkeit und die Beschleunigung/Verzögerung reduziert.
Einstellungen INERTIA
Der Befehl INERTIA dient zum Einstellen des Trägheitsmoments und der Exzentrizität der Last. Je mehr das Trägheitsmoment zunimmt, desto mehr wird die Beschleunigung und Verzögerung des Arms #6 reduziert. Je mehr die Exzentrizität zunimmt, desto mehr wird die Beschleunigung und Verzögerung der Manipulatorbewegung reduziert.
Um eine optimale Leistung des Manipulators sicherzustellen, achten Sie darauf, dass die Last (Gewicht von Hand und Werkstück) sowie das Trägheitsmoment der Last innerhalb der zulässigen Grenzwerte des Manipulators liegen und dass Arm #6 nicht exzentrisch belastet wird. Wenn die Last oder das Trägheitsmoment die Nennwerte jedoch überschreitet oder wenn die Last exzentrisch wird, befolgen Sie die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise.
Das Einstellen der Parameter sorgt für einen optimalen Betrieb des Manipulators, reduziert die Vibrationen für eine kürzere Betriebszeit, und verbessert die Kapazität für größere Lasten. Dadurch werden auch anhaltende Vibrationen, die bei einem großen Trägheitsmoment von Hand und Werkstück auftreten können, eingedämmt.
Sie können Einstellungen auch mit dem „Dienstprogramm zur Messung von Gewicht, Trägheit und Exzentrizität/Versatz“ vornehmen.
Einzelheiten sind in den folgenden Handbüchern beschrieben.
„Epson RC+ User's Guide – Weight, Inertia, and Eccentricity/Offset Measurement Utility“
Die zulässige Last für Manipulatoren der VT6-B-Serie beträgt bis zu 6 kg.
Aufgrund der in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Einschränkungen für Moment und Trägheitsmoment sollte auch die Last (Hand + Werkstück) diese Bedingungen erfüllen.
Zulässige Last
| Gelenk | Zulässiges Moment | (GD2/4) Trägheitsmoment |
|---|---|---|
| Gelenk #4 | 12,0 N·m (1,22 kgf·m) | 0,3 kg·m2 |
| Gelenk #5 | 12,0 N·m (1,22 kgf·m) | 0,3 kg·m2 |
| Gelenk #6 | 7,0 N·m (0,71 kgf·m) | 0,1 kg·m2 |
Moment
Das Moment gibt an, wie viel Drehmoment auf das Gelenk ausgeübt wird, um die Schwerkraft auf die Last (Hand + Werkstück) abzustützen. Das Moment nimmt zu, wenn das Gewicht der Last und die Exzentrizität zunehmen. Da dadurch auch die Last auf das Gelenk zunimmt, sollten Sie darauf achten, dass das Moment innerhalb des zulässigen Wertes bleibt.
Trägheitsmoment
Das Trägheitsmoment gibt an, wie schwer sich die Last (Hand + Werkstück) dreht, wenn das Manipulatorgelenk zu rotieren beginnt (Trägheitsgrad). Das Trägheitsmoment nimmt zu, wenn das Gewicht der Last und die Exzentrizität zunehmen. Da dadurch auch die Last auf das Gelenk zunimmt, sollten Sie darauf achten, dass das Moment innerhalb des zulässigen Wertes bleibt.
Das Moment M (Nm) und das Trägheitsmoment I (kgm2) kann, wenn das Volumen der Last (Hand + Werkstück) klein ist, durch die folgende Formel ermittelt werden.
M (N·m) = m (kg) × L (m) × g (m/s2)
I (kgm2) = m (kg) × L2 (m2)
m: Gewicht der Ladung (kg)
L: Exzentrizität der Last (m)
g: Gravitationsbeschleunigung (m/s2)
Die nachstehende Abbildung zeigt die Verteilung der maximal zulässigen Schwerpunktlage der Last bei geringem Lastvolumen (Hand + Werkstück). Konstruieren Sie die Hand so, dass der Schwerpunkt innerhalb des zulässigen Moments liegt. Wenn das Volumen der Last groß ist, berechnen Sie das Moment und das Trägheitsmoment, indem Sie im folgenden Abschnitt nachschlagen.
| Symbol | Beschreibung |
|---|---|
| a | Arm #6 – Position des Lastschwerpunkts vom Drehzentrum aus [mm] |
| b | Arm #5 – Position des Lastschwerpunkts vom Drehzentrum aus [mm] |
Max. Exzentrizität der Last (Abstand zwischen dem Gelenk-Rotationszentrum und dem Last-Schwerpunkt)
| Gelenk | 1 kg | 2 kg | 3 kg | 4 kg | 5 kg | 6 kg |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #4 | 548 mm | 387 mm | 316 mm | 274 mm | 245 mm | 204 mm |
| #5 | 548 mm | 387 mm | 316 mm | 274 mm | 245 mm | 204 mm |
| #6 | 300 mm | 224 mm | 183 mm | 158 mm | 141 mm | 119 mm |
Bei der Berechnung des kritischen Abstands der Last unter Verwendung des zulässigen Moments und Trägheitsmoments stellt der berechnete Wert einen Abstand zum Rotationszentrum des Arms #5 dar, nicht den Abstand zum Flansch. Um den Abstand vom Flansch zum Schwerpunkt der Last zu berechnen, subtrahieren Sie den Abstand vom Rotationszentrum des Arms #5 zum Flansch (= 81,5 mm), wie im folgenden Beispiel gezeigt.
Beispiel: Berechnung des kritischen Abstands der Last (A), wenn die Last 6 kg beträgt.
- Schwerpunkt durch zulässige Momentsteuerung: 12,0 N·m/(6 kg × 9,8 m/s2) = 0,204 m = 204 mm
- Kontrolle des Schwerpunkts durch zulässiges Trägheitsmoment: (0,3 kgm2/6 kg)1/2 = 0,223 m = 223 mm
- Aufgrund der Kontrolle der zulässigen Momente liegt der Schwerpunkt für die Lastgrenze 204 mm vom Rotationszentrum des Arms #5 entfernt.
- Abstand vom Flansch zum Schwerpunkt für die Belastungsgrenze a: a = 204 mm - 81,5 mm = 122,5 mm
Kritischer Abstand der Last
[Einheit: mm]