रोबोट जोड़ों को किसी भी अन्य अनुप्रयोग की तुलना में प्लेनेटरी गियरबॉक्स से अधिक अपेक्षा क्यों होती है?
एक सीएनसी मशीन टूल पर सर्वो अक्ष उत्पादन के दौरान कुछ हज़ार बार दिशा बदलता है। वेल्डिंग या पिक-एंड-प्लेस चक्र करने वाला रोबोट जोड़ प्रति वर्ष लाखों बार दिशा बदलता है। तीन शिफ्टों में चलने वाले एक कोरियाई ऑटोमोटिव वेल्डिंग रोबोट के लिए, जो प्रति मिनट 60 चक्रों की गति से काम करता है, शोल्डर जॉइंट प्रति वर्ष 9.5 करोड़ से अधिक बार दिशा बदलता है। इनमें से प्रत्येक दिशा परिवर्तन दांतों के पार्श्व भाग पर तनाव उत्पन्न करता है, जो बैकलैश वृद्धि की ओर बढ़ता है और अंततः गियरबॉक्स के उपयोगी जीवन को समाप्त कर देता है।
रोबोट जॉइंट गियरबॉक्स के चयन को परिभाषित करने वाली चार एक साथ आवश्यक शर्तें अपने संयोजन में अद्वितीय हैं: टीसीपी पोजिशनिंग सटीकता के लिए सब-आर्कमिनट बैकलैश, आर्म लिंक क्रॉस-सेक्शन के भीतर फिट होने के लिए कॉम्पैक्ट बॉडी व्यास, आर्म के उपयोगी पेलोड को अधिकतम करने के लिए न्यूनतम वजन, और अन्य सर्वो अनुप्रयोगों में आम तौर पर हजारों रिवर्सल के बजाय लाखों रिवर्सल में मापा जाने वाला सेवा जीवन। कोई भी औद्योगिक अनुप्रयोग रोबोट जॉइंट ड्राइव की तरह इन चारों बाधाओं को एक साथ इतनी गंभीरता से लागू नहीं करता है।
कोरियाई सहयोगी रोबोट बाजार में एक पांचवीं बाधा जुड़ गई है: रोबोट आर्म का समग्र आकार छोटा होना। कोरियाई इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोटिव असेंबली कोबोट्स को मौजूदा असेंबली स्टेशनों में तैनात करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिनका आकार मूल रूप से मानव ऑपरेटरों के लिए बनाया गया था - रोबोट आर्म को उसी भौतिक आकार में फिट होना चाहिए। प्रत्येक जोड़ पर आर्म के अनुप्रस्थ काट में प्रत्येक मिलीमीटर की बचत से कुल आर्म की चौड़ाई उतनी ही कम हो जाती है, जिससे यह प्रभावित होता है कि रोबोट अपने निर्धारित स्टेशन में फिट होगा या नहीं। इसी कारण से कोरिया एवर-पावर की EP-ADS श्रृंखला का छोटा बॉडी व्यास और EP-ABR के साथ समकोण J1 कॉन्फ़िगरेशन कोरियाई कोबोट OEM के डिज़ाइन निर्णयों के लिए सीधे तौर पर प्रासंगिक हो गए हैं।
4 एक साथ रोबोट संयुक्त आवश्यकताएँ
संयुक्त-दर-संयुक्त विनिर्देशन — J1 से J6 तक
रोबोट के प्रत्येक जोड़ की टॉर्क आवश्यकता, स्थान और संरचनात्मक प्राथमिकता अलग-अलग होती है। J1 के लिए सही गियरबॉक्स विनिर्देश J6 के लिए समान नहीं है - और सभी छह जोड़ों पर एक समान विनिर्देश लागू करने से या तो कलाई के जोड़ों की अत्यधिक इंजीनियरिंग (लागत और वजन की बर्बादी) या कंधे के जोड़ों की अपर्याप्त इंजीनियरिंग (तत्काल सटीकता में कमी) हो जाती है। नीचे दी गई तालिका 10 किलोग्राम पेलोड वाले एक विशिष्ट कोरियाई 6-अक्षीय सहयोगी रोबोट में प्रत्येक जोड़ के लिए इंजीनियरिंग प्रारंभिक बिंदु दर्शाती है।
| संयुक्त | समारोह | ठेठ टॉर्कः |
प्रतिक्रिया आवश्यकता है |
चौखटा प्राथमिकता |
अनुशंसित शृंखला |
मुख्य कारण |
|---|---|---|---|---|---|---|
| J1 — कमर | क्षैतिज घूर्णन | 50–200 एन·एम | ≤1 आर्कमिन | ऊर्ध्वाधर आउटपुट / आधार ऊंचाई | ईपी-एबीआर पी0 | आधार में क्षैतिज मोटर → ऊर्ध्वाधर लेआउट की तुलना में आधार की ऊंचाई में 40 मिमी से अधिक की बचत होती है |
| J2 — कंधा | ऊपरी बांह उठाना | 80–300 एन·एम | ≤1 आर्कमिन | वजन + कॉम्पैक्ट बाहरी व्यास | ईपी-एबी पी0 060–090 | आर्म पेलोड पर सबसे अधिक प्रभाव डालने वाला जोड़ — यहाँ हर 100 ग्राम से उपयोग योग्य टीसीपी पेलोड कम हो जाता है |
| जे3 — कोहनी | अग्रबाहु का झुकाव | 30–150 एन·एम | ≤1 आर्कमिन | कॉम्पैक्ट बाहरी व्यास, गोल निकला हुआ भाग | ईपी-एडीएस पी0 | कॉम्पैक्ट बॉडी + सटीक आर्म स्पीड मैचिंग के लिए गैर-मानक अनुपात 21/31/61/91 |
| J4 — कलाई मोड़ | कलाई का झुकाव | 10–50 एन·एम | ≤1 आर्कमिन | न्यूनतम आकार | ईपी-एबी पी0 042 | 0.42 मिमी फ्रेम — सबसे छोटा एबी आकार — कुल टीसीपी त्रुटि को बजट में रखने के लिए अभी भी पी0 का उपयोग किया जा रहा है |
| J5 — कलाई घुमाएँ | कलाई घुमाना | 5–30 एन·एम | ≤3 आर्कमिन | अल्ट्रा कॉम्पैक्ट | ईपी-एडीएस 047 | J5 पर P1 पर्याप्त है — J5 से TCP का योगदान J1–J3 की तुलना में कम है |
| J6 — टूल फ्लेंज | उपकरण घूर्णन | 5–20 एन·एम | ≤6 आर्कमिन | जितना संभव हो उतना छोटा | पीएन द्वितीय 023–034 | 17–34 मिमी बॉडी — कोरिया एवर-पावर रेंज में सबसे छोटा प्लेनेटरी। टूल रोटेशन बैकलैश शायद ही कभी टीसीपी को सीमित करता है। |
J1: EP-ABR060 P0 i=80 · J2: EP-AB090 P0 i=80 · J3: EP-ADS060 P0 i=61 · J4: EP-AB042 P0 i=25 · J5: EP-ADS047 i=21 · J6: PN II 034 i=16. यह कॉन्फ़िगरेशन उन सभी जोड़ों पर P0 प्रदान करता है जो TCP त्रुटि में सार्थक योगदान देते हैं, भुजा के अनुप्रस्थ काट को कम करने के लिए J3/J5 पर कॉम्पैक्ट ADS का उपयोग करता है, और J6 के लिए PN II माइक्रो गियरबॉक्स आरक्षित रखता है जहाँ बैकलैश ग्रेड TCP प्रदर्शन के लिए अप्रासंगिक है।
टीसीपी पोजिशनिंग त्रुटि — प्रत्येक जोड़ का बैकलैश क्यों मायने रखता है और वे कैसे संयोजित होते हैं
टूल सेंटर पॉइंट (TCP) एंड-इफ़ेक्टर टिप है — अंतरिक्ष में वह भौतिक स्थान जहाँ रोबोट अपना काम करता है। TCP की स्थिति सटीकता रोबोट की प्राथमिक प्रदर्शन विशेषता है, और यह काइनेमैटिक श्रृंखला में प्रत्येक जोड़ पर बैकलैश और स्थिति त्रुटियों का कुल परिणाम है। TCP पर अलग-अलग जोड़ों के बैकलैश मान किस प्रकार संयोजित होते हैं, यह समझना गियरबॉक्स ग्रेड को सही ढंग से निर्धारित करने के लिए आवश्यक है: ज़रूरत से ज़्यादा बैकलैश निर्धारित करने से लागत बर्बाद होती है; ज़रूरत से कम बैकलैश निर्धारित करने से ऐसा रोबोट बनता है जो पहले दिन से ही अपनी सटीकता विशेषताओं को पूरा करने में विफल रहता है।
मूल संबंध यह है कि प्रत्येक जोड़ के प्रतिलोम के कारण उस जोड़ पर कोणीय अनिश्चितता उत्पन्न होती है। यह कोणीय अनिश्चितता सभी बाद के लिंकों में फैलकर टीसीपी पर रेखीय स्थिति अनिश्चितता उत्पन्न करती है। टीसीपी त्रुटि में प्रत्येक जोड़ का योगदान उस जोड़ से टीसीपी की दूरी (प्रभावी उत्तोलक भुजा) और जोड़ के कोणीय प्रतिलोम पर निर्भर करता है।
टीसीपी त्रुटि गणना — एकल संयुक्त योगदान
θ (रेड) = आर्कमिन × π / (180 × 60)
1 आर्कमिन के लिए θ = 0.000291 रेडजे1 (कमर), एल=1,000 मिमी, 1 आर्कमिन:
ΔTCP = 1,000 × 0.000291 = 0.291 मिमी
जे2 (कंधा), एल=900 मिमी, 1 आर्कमिन:
ΔTCP = 900 × 0.000291 = 0.262 मिमी
J6 (टूल फ्लेंज), लंबाई = 60 मिमी, 6 आर्कमिन:
ΔTCP = 60 × 0.001745 = 0.105 मिमी
बहु-संयुक्त संयोजन (आरएसएस विधि): जब सभी छह जोड़ 1 आर्कमिन P0 बैकलैश का योगदान करते हैं, तो सबसे खराब स्थिति में रैखिक संयोजन 6 × 0.291 मिमी = 1.75 मिमी होगा — लेकिन सभी जोड़ एक ही दिशा में एक साथ कार्य नहीं करते हैं। अधिक सटीक अनुमान वर्ग के मूल योग (RSS) का उपयोग करता है, जिसमें स्वतंत्र यादृच्छिक संयुक्त त्रुटियों को माना जाता है:
= √(0.0847 + 0.0686 + 0.0475 + 0.0213 + 0.0053 + 0.0003)
= √0.2277 ≈ 0.477 मिमी ← सभी जोड़ों के लिए P0 लक्ष्य ±0.5 मिमी के भीतर
कोरियाई ऑटोमोटिव वेल्डिंग रोबोट का लक्ष्य: ±0.1 मिमी टीसीपी दोहराव। इसका अर्थ है कि आरएसएस पर बैकलैश का योगदान अकेले ±0.1 मिमी से काफी नीचे रहना चाहिए - यह केवल तभी संभव है जब सभी जोड़ों J1 से J4 पर P0 ≤1 आर्कमिन हो, और छोटे लीवर-आर्म कलाई जोड़ J5-J6 थोड़े अधिक बैकलैश के साथ भी न्यूनतम योगदान दें।
प्रति-संयुक्त टीसीपी योगदान — 1 मीटर की पहुंच पर 10 किलोग्राम कोबोट
| संयुक्त | एल_एफ़ (मिमी) | प्रतिक्रिया | टीसीपी योगदान। | शृंखला |
|---|---|---|---|---|
| जे1 | 1,000 | ≤1′ | 0.291 मिमी | एबीआर पी0 |
| जे2 | 900 | ≤1′ | 0.262 मिमी | एबी पी0 090 |
| जे 3 | 750 | ≤1′ | 0.218 मिमी | एडीएस पी0 |
| जे4 | 500 | ≤1′ | 0.146 मिमी | एबी पी0 042 |
| जे5 | 250 | ≤3′ | 0.218 मिमी | एडीएस 047 |
| जे6 | 60 | ≤6′ | 0.105 मिमी | पीएन II 034 |
| आरएसएस कुल (सभी जोड़) | ≈0.477 मिमी | ≤0.5 मिमी ✓ | ||
L_eff = जोड़ से TCP तक की दूरी। RSS = वर्ग संयोजन का वर्गमूल योग। सबसे खराब स्थिति में रैखिक योग = 1.24 मिमी। व्यवस्थित त्रुटि निरस्तीकरण के कारण वास्तविक पुनरावृत्ति बेहतर है।
J3 एल्बो — कॉम्पैक्ट बॉडी और गैर-मानक अनुपात रोबोट डिज़ाइन को क्यों बदलते हैं
कोहनी का जोड़ J3 वह बिंदु है जहां कोरियाई कोबोट निर्माताओं को अक्सर बॉडी व्यास की सीमा का सामना करना पड़ता है। अग्रबाहु लिंक को गियरबॉक्स बॉडी, मोटर, मोटर एनकोडर केबल रूटिंग और संरचनात्मक शेल को समायोजित करना होता है - यह सब रोबोट के ISO 9283 आर्म व्यास विनिर्देश द्वारा निर्धारित कुल सीमा के भीतर होना चाहिए। J3 पर गियरबॉक्स बॉडी के व्यास में बचाया गया प्रत्येक मिलीमीटर अग्रबाहु के अनुप्रस्थ काट को सीधे कम करता है, जिससे भुजा जिग्स और फिक्सचर में अधिक गहराई तक पहुंच सकती है।
The ईपी-एडीएस कॉम्पैक्ट राउंड फ्लेंज श्रृंखला यह डिज़ाइन समान फ्रेम व्यास पर मानक EP-AD श्रृंखला की तुलना में कम बॉडी लंबाई के साथ इस समस्या का समाधान करता है — जिससे फोरआर्म लिंक के अंदर गियरबॉक्स द्वारा घेरे गए अक्षीय गहराई में कमी आती है। गोल फ्लेंज लिंक बोर पर केंद्रित होता है, जो ट्रांज़िशन एडेप्टर के बिना अधिकांश कोरियाई कोबोट J3 हाउसिंग डिज़ाइनों के साथ मेल खाता है। ADS श्रृंखला में उपलब्ध गैर-मानक अनुपात — 16, 21, 31, 61 और 91 — एक विशिष्ट कोरियाई कोबोट डिज़ाइन समस्या का समाधान करते हैं जिसे मानक श्रृंखला अनुपात हल नहीं कर सकते।
गैर-मानक अनुपात समस्या: एक कोरियाई कोबोट J3 एल्बो सर्वो मोटर को 3,000 rpm पर चलने पर, डिज़ाइन किए गए जॉइंट स्पीड प्रोफाइल को बिना VFD के प्राप्त करने के लिए आउटपुट पर ठीक 48.9 rpm उत्पन्न करना आवश्यक है। निकटतम मानक अनुपात 60 (50 rpm उत्पन्न करता है - लगभग, लेकिन सटीक नहीं) या 70 (42.9 rpm - बहुत धीमा) है। ADS सीरीज़ i=61 ठीक 49.2 rpm उत्पन्न करती है - 0.6% त्रुटि, जो मोशन प्रोफाइल के लिए स्वीकार्य भिन्नता के भीतर है। इस गैर-मानक अनुपात के बिना, कोबोट OEM को या तो गति त्रुटि को सहन करना होगा, VFD जोड़ना होगा (लागत और घटकों की संख्या में वृद्धि), या जॉइंट ज्यामिति को फिर से डिज़ाइन करना होगा।
ADS के गैर-मानक अनुपात का लाभ — J3 उदाहरण
आवश्यक J3 गति: 49 आरपीएम उपलब्ध मानक अनुपात:
i=60 → 50.0 rpm (+2.0%) ✗
i=70 → 42.9 आरपीएम (−12%) ✗✗
एडीएस गैर-मानक अनुपात:
i=61 → 49.2 आरपीएम (+0.4%) ✓
i=50 → 60.0 आरपीएम (बहुत तेज़) ✗
→ केवल ADS i=61 ही विनिर्देशों को पूरा करता है
वीएफडी के बिना
J1 वेस्ट ड्राइव — समकोण लेआउट कोबोट बेस की ऊंचाई को कैसे कम करता है
कमर का जोड़ J1 पूरे ऊपरी भुजा असेंबली को क्षैतिज तल में घुमाता है। पारंपरिक डिज़ाइन में सर्वो मोटर को रोबोट बेस के अंदर लंबवत रखा जाता है, और एक इनलाइन गियरबॉक्स कमर अक्ष को समानांतर रूप से चलाता है। यह व्यवस्था यांत्रिक रूप से तो ठीक काम करती है, लेकिन इससे बेस लंबा और भारी हो जाता है - मोटर की ऊंचाई, गियरबॉक्स की लंबाई और आउटपुट बेयरिंग असेंबली का वजन लंबवत रूप से जुड़ जाता है, जिससे बेस की न्यूनतम ऊंचाई निर्धारित हो जाती है। ऑटोमोटिव असेंबली इकाइयों में छोटे आकार के पेडस्टल या टेबल-टॉप स्टैंड पर लगाए जाने वाले कोरियाई कोबोट्स के लिए, यह ऊंचाई एक प्रतिस्पर्धात्मक नुकसान है।
समकोण लेआउट का उपयोग करके ईपी-एबीआर060 पी0 i=80 पर मोटर को आधार संरचना के भीतर क्षैतिज रूप से पुनः स्थापित किया जाता है। मोटर आधार के भीतर सपाट रूप से स्थित होती है, न कि उसके ऊपर लंबवत रूप से फैली हुई। समकोण गियरबॉक्स 90° दिशा बदलकर कमर अक्ष के ऊर्ध्वाधर आउटपुट शाफ्ट को संचालित करता है। यह विन्यास आमतौर पर ऊर्ध्वाधर मोटर इनलाइन लेआउट की तुलना में आधार की ऊंचाई में 40-50 मिमी की बचत करता है - जो एक पूर्ण मानक मोटर फ्रेम की लंबाई के बराबर है।
J1 आधार ऊंचाई तुलना
┌──────────────┐ ← मोटर का शीर्ष
│ सर्वो मोटर │ 120 मिमी ऊंचाई
│ (ऊर्ध्वाधर) │
├───────────────┤
│ इनलाइन पीजीबी │ 80 मिमी
│ (एबी 060) │
├───────────────┤
│ आउटपुट बेयरिंग │ 30 मिमी
└───────────────┘
कुल: 230 मिमी आधार ऊंचाई समकोण ईपी-एबीआर060 पी0 आई=80:
┌────────────────────────┐
│ मोटर (क्षैतिज) │ 80 मिमी ↕
│───────────────┬────────┤
│ एबीआर गियरबॉक्स │ आउटपुट │ 65 मिमी ↕
└──────────────┘ │
कुल: 145 मिमी आधार ऊंचाई बचत: 85 मिमी (37% कटौती)
कोरियाई कोबोट ओईएम केस: इस कॉन्फ़िगरेशन के साथ 60 रोबोट डिलीवर किए गए, जोड़ों की मरम्मत की कोई घटना नहीं हुई। सभी 60 यूनिटों पर डिलीवरी के समय P0 ≤1 आर्कमिन की पुष्टि की गई। बेस की ऊंचाई कम करने से रोबोट को 400 मिमी के कस्टम निर्मित कॉलम के बजाय एक मानक 300 मिमी टेबल-टॉप पेडस्टल पर फिट किया जा सकता है - यह ऊंचाई में बचत के अलावा खरीद और उत्पादन लाइन में लचीलेपन का एक लाभ है।
J5 और J6 कलाई जोड़ — 17 मिमी पर माइक्रो प्लेनेटरी गियरबॉक्स
कलाई के जोड़ J5 (कलाई का घूर्णन) और J6 (टूल फ्लेंज) कम टॉर्क (5–30 N·m) पर काम करते हैं और कलाई असेंबली को भुजा के डिस्टल एनवेलप विनिर्देश के भीतर रखने के लिए इनका बॉडी व्यास यथासंभव छोटा होना चाहिए। 70 मिमी कलाई लिंक व्यास वाले 10 किलोग्राम के कोरियाई कोबोट के लिए, गियरबॉक्स बॉडी उस 70 मिमी में से 40–45 मिमी से अधिक जगह नहीं घेर सकती — जिससे मोटर, संरचनात्मक खोल और केबल रूटिंग के लिए जगह बच जाती है।
The कोरिया एवर-पावर इकोनॉमिक लाइन पीएन II श्रृंखला यह J6 गियरबॉक्स 17 मिमी (PN II 017) से शुरू होने वाले बॉडी व्यास के साथ आता है — जो कोरिया एवर-पावर कैटलॉग में सबसे छोटा प्लेनेटरी गियरबॉक्स है। PN II का 6–8 आर्कमिन बैकलैश J6 टूल फ्लेंज रोटेशन के लिए स्वीकार्य है, क्योंकि 60 मिमी लीवर आर्म पर J6 बैकलैश से TCP का योगदान 6 आर्कमिन पर भी केवल 0.1 मिमी है — जो RSS त्रुटि बजट में एक नगण्य वृद्धि है।
J5 कलाई मोड़ के लिए, जहाँ थोड़ी अधिक परिशुद्धता की आवश्यकता होती है — जैसे कि कोरियाई कोबोट जो कलाई पर पेंच कसने या सटीक सम्मिलन का कार्य करते हैं — EP-ADS 047 (47 मिमी बॉडी) P0 या P1 पर 3 आर्कमिन से कम बैकलैश प्रदान करता है, और इसकी बॉडी इतनी छोटी होती है कि यह अग्रबाहु कलाई लिंक के लिए उपयुक्त होती है। ADS के गैर-मानक अनुपात (i=21) की उपलब्धता सटीक असेंबली कार्यों के लिए कलाई गति प्रोफाइल से मेल खाने में भी सहायक होती है।
| नमूना | शरीर Ø | प्रतिक्रिया | अनुपात | के लिए सर्वश्रेष्ठ |
|---|---|---|---|---|
| पीएन II 017 | 17 मिमी | 6–8′ | 3–10 | अल्ट्रा-माइक्रो जे6 |
| पीएन II 023 | 23 मिमी | 6–8′ | 3–10 | J6 मानक |
| पीएन II 034 | 34 मिमी | 6–8′ | 3–10 | J6 उच्च टॉर्क |
| ईपी-एडीएस 047 | 47 मिमी | ≤3′ पी1 | 3–100 + 21 | जे5 परिशुद्धता |
पीएन II बैकलैश = 6 आर्कमिन
θ = 6 × 0.000291 = 0.00175 रेड
ΔTCP = 60 × 0.00175 = 0.105 मिमी। 6′ पर भी, J6 का योगदान केवल इतना ही है।
0.105 मिमी से टीसीपी त्रुटि —
P0 पर J1 से छोटा (0.291 मिमी)
→ J6 पर P0 निर्दिष्ट करने पर प्राप्त होता है
टीसीपी में ≤0.017 मिमी का सुधार
जबकि प्रति यूनिट लागत 40% अधिक है।
उच्च गति वाले रोबोट जोड़ों के लिए जड़त्व अनुपात — दोलन को रोकने वाली गणना
रोबोट गियरबॉक्स के चयन में बैकलैश विनिर्देश पर सबसे अधिक ध्यान दिया जाता है — लेकिन कोरियाई रोबोट निर्माताओं द्वारा रोबोट निर्माण में सर्वो दोलन की समस्याओं का कारण गलत बैकलैश ग्रेड की तुलना में जड़त्व बेमेल होना अधिक होता है। सही बैकलैश लेकिन खराब जड़त्व अनुपात वाला रोबोट अक्ष एक ऐसा सर्वो लूप उत्पन्न करता है जो भटकता है, ओवरशूट करता है और जिसके लिए डिट्यून्ड गेन की आवश्यकता होती है — जिससे रोबोट की पथ सटीकता और चक्र गति सीधे कम हो जाती है।
रोबोट के जोड़ पर जड़त्व अनुपात इस प्रकार है: J_अनुपात = J_परावर्तित भार / J_मोटरजहां J_load_reflected = J_load / i² है। गियर अनुपात मोटर द्वारा अनुभव किए जाने वाले भार की जड़ता को अनुपात के वर्ग के अनुपात में कम करता है — यही कारण है कि रोबोट जोड़ों का अनुपात आमतौर पर i=20–100 की सीमा में होता है, भले ही आवश्यक गति में कमी कम अनुपातों के साथ भी प्राप्त की जा सकती हो। उच्च अनुपात मुख्य रूप से जड़ता को कम करने के लिए चुना जाता है, न कि गति के लिए।
J2 कंधे की जड़ता की गणना — वास्तविक उदाहरण
J_upper_arm = 3,200 g·cm² (10kg कोबोट) i = 80 पर:
J_reflected = 3,200 / 80² = 0.5 g·cm²
J_अनुपात = 0.5 / 450 = 0.0011 ← उत्कृष्ट
(मोटर-प्रधान, तेजी से स्थिर होने वाला)
i = 20 पर (काल्पनिक):
J_reflected = 3,200 / 400 = 8 g·cm²
J_अनुपात = 8 / 450 = 0.018 ← अभी भी ठीक है
i = 5 पर (काल्पनिक):
J_reflected = 3,200 / 25 = 128 g·cm²
J_अनुपात = 128 / 450 = 0.28 ← सीमा रेखा
→ तेज़ चक्रों पर सर्वो ट्यूनिंग मुश्किल है
यही कारण है कि कोरियाई 10 किलोग्राम कोबोट में J2 शोल्डर के लिए i=80 मानक अनुपात है: जड़त्व अनुपात 0.002:1 से कम हो जाता है — मोटर की शक्ति अत्यधिक होती है और सर्वो लूप को तेज़ चक्र समय के लिए आक्रामक रूप से ट्यून किया जा सकता है। एकल-चरण इकाई का उपयोग करने के लिए अनुपात को i=20 तक कम करने से जड़त्व अनुपात 45 गुना बढ़ जाएगा, जिसके लिए बहुत कम सर्वो गेन और धीमे चक्र समय की आवश्यकता होगी।
रोबोट सर्वो के प्रदर्शन पर जड़त्व अनुपात का प्रभाव
सेवा अवधि और प्रतिक्रिया वृद्धि — कोरियाई रोबोट निर्माता किन बातों पर नज़र रखते हैं और कब उन्हें बदलते हैं
रोबोट जोड़ों में लगे सटीक प्लेनेटरी गियरबॉक्स अचानक खराब नहीं होते। दिशा-परिवर्तन के लाखों चक्रों के दौरान गियर के दांतों के किनारों के घिसने से बैकलैश धीरे-धीरे बढ़ता है। घिसाव की दर लगाए गए टॉर्क, स्नेहन की स्थिति और प्रत्येक दिशा परिवर्तन पर प्रभाव की तीव्रता पर निर्भर करती है - विपरीत दिशा में तीव्र गति से पहले और फिर तुरंत गति बढ़ाने से चिकनी समलम्बाकार वेग प्रोफाइल की तुलना में दांतों के किनारों पर अधिक संपर्क तनाव उत्पन्न होता है।
कोरिया एवर-पावर P0 प्रेसिजन सीरीज़ को डिलीवरी के समय ≤1 आर्कमिन की सटीकता और 20,000 परिचालन घंटों के बाद ≤2 आर्कमिन के सेवा लक्ष्य के लिए डिज़ाइन किया गया है — जो मानक तीन-शिफ्ट कोरियाई ऑटोमोटिव उत्पादन (2,500 परिचालन घंटे/वर्ष) में लगभग 8 वर्ष है। जब बैकलैश मूल डिलीवरी विनिर्देश से 2 गुना से अधिक हो जाता है, तो व्यावहारिक स्थिति सटीकता में उल्लेखनीय गिरावट आती है और जोड़ को बदलना आवश्यक हो जाता है।
①
②
③
④
कोरिया एवर-पावर EP-AB और EP-ADS सीरीज़ में स्थायी रूप से सीलबंद ग्रीस का उपयोग किया जाता है जिसे समय-समय पर बदलने की आवश्यकता नहीं होती है – जिससे ऑयल-बाथ गियरबॉक्स में आवश्यक समय-समय पर री-लुब्रिकेशन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। कोरियाई कोबोट OEM जो अंतिम ग्राहकों को 5 साल तक रखरखाव-मुक्त संचालन की गारंटी देते हैं, उनके लिए सीलबंद ग्रीस निर्माण उत्पाद विनिर्देश की एक अनिवार्य आवश्यकता है, न कि कोई वैकल्पिक सुविधा। कोरिया एवर-पावर की सभी सटीक सीरीज़ को गियरबॉक्स के पूरे जीवनकाल तक बिना री-ग्रीसिंग के संचालन के लिए निर्माण के समय ही सीलबंद कर दिया जाता है।
संयुक्त चयन त्वरित संदर्भ और अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
10 किलोग्राम पेलोड और 1 मीटर पहुंच वाले कोरियाई 6-एक्सिस औद्योगिक रोबोट या सहयोगी रोबोट के लिए संपूर्ण जॉइंट-टू-सीरीज़ मैपिंग। भारी औद्योगिक रोबोट (20-100 किलोग्राम पेलोड) के लिए फ्रेम का आकार बढ़ाएं और डेस्कटॉप कोबोट (3-5 किलोग्राम पेलोड) के लिए घटाएं।
| संयुक्त | शृंखला | चौखटा | अनुपात | प्रतिक्रिया | महत्वपूर्ण चयन कारक |
|---|---|---|---|---|---|
| जे1 कमर | ईपी-एबीआर पी0 | 060 | i=80 | ≤1′ | आधार में क्षैतिज मोटर → आधार की ऊंचाई में 40 मिमी से अधिक की बचत होती है |
| जे2 कंधा | ईपी-एबी पी0 | 090 | i=80 | ≤1′ | उच्चतम जड़त्व प्रभाव जोड़ — वजन और सुगठित शरीर महत्वपूर्ण |
| जे3 कोहनी | ईपी-एडीएस पी0 | 060 | i=61 | ≤1′ | सटीक गति मिलान के लिए कॉम्पैक्ट बॉडी + गैर-मानक अनुपात i=61 |
| J4 कलाई मोड़ | ईपी-एबी पी0 | 042 | i=25 | ≤1′ | सबसे छोटा AB फ्रेम — फिर भी TCP त्रुटि बजट के लिए P0 आवश्यक है |
| J5 कलाई घुमाएँ | ईपी-एडीएस | 047 | i=21 | ≤3′ | P1 पर्याप्त है — J5 पर TCP लीवर आर्म केवल 250 मिमी है |
| J6 टूल फ्लेंज | पीएन द्वितीय | 023–034 | i=16 | ≤6–8′ | 60 मिमी लीवर आर्म — 6 आर्कमिन केवल TCP RSS कुल में 0.1 मिमी जोड़ता है |
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संपादक: सीएक्सएम
