Weight設定和Inertia設定
WEIGHT設定和INERTIA(慣性力矩、偏心量)設定是機械臂的負載條件設定。此設定能優化機械臂的動作。
WEIGHT設定
負載的重量設定稱為WEIGHT設定。負載重量愈大,愈會抑制整體的速度和加減速。
INERTIA設定
負載的慣性力矩和偏心量設定稱為INERTIA設定。負載慣性力矩愈大,愈會抑制手臂#6的加減速。此外,偏心量愈大,愈會抑制整體的加減速。
請確保負載(末端夾具重量+工件重量)和負載的慣性力矩在額定以內,並且不從手臂#6中心偏心,以便充分發揮機械臂性能。但若負載和慣性力矩超出額定或不得已偏心,請依照以下說明進行值設定。
此設定能優化機械臂的動作,減少振動,縮短操作時間,並提高處理大負載的對應能力。另外,可減少末端夾具與工件的慣性力矩大於預設設定時所產生的持續振動。
此外,亦可藉由「負載、慣性、偏心/位移測量公用程式」進行設定。
詳細資訊在以下手冊中列出。
「Epson RC+使用指南 - 負載、慣性、偏心/位移測量公用程式」
VT6-B系列機械臂的最大載重量為6kg。
如下表所示,由於力矩和慣性力矩存在上限,因此負載(末端夾具重量+工件重量)必須滿足這些條件。
負載允許量
| 關節名稱 | 允許力矩 | (GD2/4)允許慣性力矩 |
|---|---|---|
| 關節#4 | 12.0 N·m (1.22 kgf·m) | 0.3 kg·m2 |
| 關節#5 | 12.0 N·m (1.22 kgf·m) | 0.3 kg·m2 |
| 關節#6 | 7.0 N·m (0.71 kgf·m) | 0.1 kg·m2 |
力矩
力矩表示施加在關節上以支撐作用在負載(末端夾具+工件)上的重力所需的扭矩大小。負載的重量和偏心量越大,力矩越大,關節上的負載越大,因此請遵守允許量。
慣性力矩
慣性力矩表示機械臂關節轉動時的負載(末端夾具+工件)之旋轉難易度(=慣性的大小)。負載的重量和偏心量越大,慣性力矩越大,關節上的負載也越大,因此請遵守允許量。
如果負載(末端夾具+工件)的體積較小時,則可以使用下列公式計算力矩M (N·m)和慣性力矩I (kgm2)。
M (N·m) = m(kg) × L (m) × g (m/s2)
I (kgm2) = m(kg) × L2 (m2)
m:負載重量(kg)
L:負載偏心量(m)
g:重力加速度(m/s2)
下圖為負載(末端夾具+工件)體積較小時的負載重心位置最大值分佈。參考下圖設計末端夾具,使負載的重心落在允許的範圍內。若負載體積較大,請參考以下內容計算。
| 符號 | 說明 |
|---|---|
| a | 距手臂#6旋轉中心的負載重心位置[mm] |
| b | 距手臂#5旋轉中心的負載中心位置[mm] |
最大負載偏心量(關節旋轉中心到負載上限重心的距離)
| 關節 | 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 |
根據負載允許量計算負載上限重心位置時,距離是從手臂#5的旋轉中心算起,而不是從手臂#5的法蘭面算起。計算法蘭面到負載重心的距離時,請減去從手臂#5旋轉中心到法蘭面的距離(= 81.5 mm)。
例)計算負載為6kg時的負載上限重心位置a
- 基於允許力矩限制的重心位置:12.0 N·m/(6 kg×9.8 m/s2) = 0.204 m = 204 mm
- 基於允許慣性力矩限制的重心位置:(0.3 kgm2/6 kg)1/2 = 0.223 m = 223 mm
- 基於允許力矩的限制,負載上限重心位置距離手臂#5旋轉中心為204 mm。
- 法蘭面到負載上限重心位置的距離a = 204 mm ‐81.5 mm = 122.5 mm
負載上限安裝尺寸
[單位:mm]