Productnieuws

Optimale tandwielkast en industriële robot combinatie overzicht

19 september

Wat is de optimale tandwielkast voor jouw robot? In dit artikel zetten wij een groot aantal verschillende (industriële) robots op een rij en koppelen dit aan de optimale serie tandwielkasten uit het programma van Apex Dynamics. We leggen uit waarom deze tandwielkast goed past bij dit type robot.

Het woord robot werd voor het eerst gebruikt door de Tsjechische schrijver Karel Čapek in zijn toneelstuk R.U.R., dat staat voor Rossum’s Universal Robots. Het werd geschreven in 1920 en is afgeleid van het Tsjechische woord robota, dat ‘werk’ of ‘verplichte arbeid’ betekent. In dit stuk zullen we alleen de industriële robots behandelen, dus die voornamelijk in de industrie worden ingezet. De COBOT, een robot die samenwerkt met mensen, en robots binnen de chirurgie, huishouden, horeca, etc laten we bijvoorbeeld buiten beschouwing.

Bij elk type robot adviseren we een type tandwielkast van Apex Dynamics met zijn belangrijkste kenmerken.  We bespreken in dit artikel de volgende industriële robots:

  • Single belt of H-brug
  • Cartesiaanse-, Carthesische-, lineaire- of XYZ-robot
  • Eenarm, Knikarm of robotarm
  • Delta-, parallel- of kinematische robot
  • Automatic Guided Vehicle (AGV)
  • Autonomous Mobile Robots (AMR)
  • Scara robot

Tandwielkast voor Single belt of H-brug robot

Dit is een 2-assig X/Z portaalrobot bestaande uit een dubbele geleiding in het horizontale X-vlak en een verticale Z-as. De riem is vast en gespannen aan het lastuiteinde. Het geheel wordt aangedreven door een roterende riem, die verbonden blijft door verschillende doorbuigingspunten. De beweging wordt gerealiseerd door twee motoren. De coördinaat ligt diagonaal op de afbuigpunten van de X-as en de Z-as. Met dit systeem kun je kleine massa’s bewegen en daardoor is het mogelijk hogere versnellingen te bereiken.

De optimale tandwielkast voor een Single Belt of H-brug robot komt uit de PAII serie.

Door de lage massatraagheid van de tandwielkast kan een hoge dynamiek bereiken, waarbij speling een geringe invloed heeft op de nauwkeurigheid. Dit is een vrij eenvoudige oplossing en daar is deze economy serie precies op zijn plaats..

Tandwielkast voor Cartesiaanse-, Carthesische-, lineaire- of XYZ-robot

Een Cartesiaanse robot is een industriële robot waarvan de drie belangrijkste stuurassen lineair zijn (d.w.z. ze bewegen in een rechte lijn in plaats van te roteren) en loodrecht op elkaar staan. De drie assen komen overeen met omhoog-omlaag, naar voren-achteren en van links-rechts. Naast andere voordelen vereenvoudigt deze mechanische opstelling de oplossing van de robotcontrole-arm. Het heeft een hoge betrouwbaarheid en precisie bij het werken in de driedimensionale ruimte. Als robotcoördinatensysteem is het ook effectief voor horizontale verplaatsingen en voor het stapelen van bakken.

De standaard Cartesiaanse robot beschikt over 3 assen.

Welke tandwielkast?

De optimale tandwielkast voor een Cartesiaanse-, Carthesische-, lineaire- of XYZ-robot komt uit de AF serie.

Lage speling en hoge stijfheid om de grotere massatraagheden te verwerken, samen met een sterke lagering om de optredende hoge radiale last op te nemen.

Tandwielkast voor Eenarm, Knikarm of robotarm

RoboFlex-Robot-tracks-wideEen robotarm is een mechanische manipulator met vergelijkbare functionaliteit als een menselijke arm. Een robotarm bestaat uit een aantal segmenten die met elkaar verbonden zijn door gewrichten, en waartussen translaties en/of rotaties mogelijk zijn. Deze delen vormen samen een kinematische keten. De wijze waarop de onderdelen met elkaar verbonden zijn en hoe ze onderling kunnen bewegen bepaalt het aantal vrijheidsgraden van de robotarm.

Aan het eind van de robotarm bevindt zich het gereedschap waarmee de robot een taak kan uitvoeren, zoals iets vastpakken of draaien. Een losstaande Knikarmrobot heeft vaak 6 vrije assen, wordt deze op een track geplaatst dan heeft hij 7 assen.

De optimale tandwielkast voor een Eenarm, Knikarm of robotarm robot komt uit de AH serie.

Hoge precisie voor de nauwkeurigheid en hoge koppels. De tandwielkast heeft een uitgaande flens voor extra stijfheid.

Tandwielkast voor Delta-, parallel- of kinematische robot

Een delta robot is een 3-assige robot geschikt voor kleine werkgebieden en snelle toepassingen. De assen zijn verbonden met een gedeeld gewricht boven en onder de armen om kracht en snelheid te behouden. De eerste delta robot werd begin jaren 80 uitgevonden door Professor Raymond Clavel en zijn team bij de Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Zwitserland). De standaard Delta robot beschikt over 3 assen, met een centrale rotatie wordt hij 4 assig.

De optimale tandwielkast voor een Delta-, parallel- of kinematische robot komt uit de AP-serie.

Uiterst lage speling om volgfouten te voorkomen, samen met hoge koppels en een lage massatraagheid voor de hoge dynamische aansturing.

Tandwielkast voor Automatic Guided Vehicle (AGV)

Een automatisch geleid voertuig is een mobiele robot die markers, draden, magneten, laser of andere instrumenten gebruikt voor navigatie. AGV’s worden veelal ingezet in industriële toepassingen om materialen te vervoeren in een fabriek of depot. Sinds de late 20e eeuw hebben AGV’s aan toenemend belang gewonnen in de logistieke sector.

De optimale tandwielkast voor een Automatic Guided Vehicle (AGV) komt uit de PD/PL serie.

Omdat deze toepassing niet supernauwkeurig is en een lage dynamiek heeft is een medium nauwkeurigheid voldoende. (Door de markers vind bijsturing plaats) De grote lagers kunnen hoge radiale lasten opnemen.

Tandwielkast voor Autonomous Mobile Robots (AMR)

Een autonome mobiele robot is een type robot dat in staat is zijn omgeving te begrijpen en er zelfstandig doorheen te bewegen. AMR’s verschillen van hun voorgangers, automatisch geleide voertuigen (AGV’s), die afhankelijk zijn van tracks of vooraf gedefinieerde paden en vaak toezicht van de operator vereisen.

AMR’s maken gebruik van een gesofisticeerd geheel van sensoren, artificiële intelligentie, machinaal leren en computers voor routeplanning om hun omgeving te interpreteren en er doorheen te navigeren, zonder afhankelijk te zijn van bekabelde stroom. Omdat AMR’s zijn uitgerust met camera’s en sensoren, zullen ze, als ze tijdens het navigeren een onverwacht obstakel tegenkomen, zoals een omgevallen kist of een mensenmenigte, een navigatietechniek zoals botsingvermijding gebruiken om hun pad te vertragen, te stoppen of om te leiden rond het object en dan verder te gaan met hun taak.

De optimale tandwielkast voor een Autonomous Mobile Robots (AMR) komt uit de GL serie.

Omdat de nauwkeurigheid hoger moet zijn dan bij een AGV, kiezen we de GL serie om zijn hoge nauwkeurigheid, hoge radiale belastingen en startkoppel-compensator. Hierdoor draait de uitgaande pulley de andere richting op dan de motor en is de aandrijving wat meer gecontroleerd.

Tandwielkast voor Scara robot

De SCARA is een type industriële robot. Het acroniem staat voor Selective Compliance Assembly Robot Arm  of Selective Compliance Articulated Robot Arm. Door de parallelle asrichting van de SCARA is de arm lichtjes flexibel in de X-Y richting maar stijf in de Z richting, vandaar de term selectieve compliance. Dit is voordelig voor vele soorten assemblagewerkzaamheden, bijvoorbeeld het inbrengen van een ronde pen in een rond gat zonder te blokkeren. Het tweede kenmerk van de SCARA is de scharnierende, tweescharnierige armopstelling, vergelijkbaar met menselijke armen, vandaar de vaak gebruikte term “scharnierend”. Hierdoor kan de arm in krappe ruimtes worden uitgetrokken en vervolgens worden ingetrokken of “opgevouwen”. Dit is voordelig voor het verplaatsen van onderdelen van de ene cel naar de andere of voor het laden of ontladen van processtations die afgesloten zijn.

SCARA’s zijn over het algemeen sneller dan vergelijkbare Cartesische robotsystemen. Hun enkele sokkelbevestiging vereist een kleine voetafdruk en biedt een gemakkelijke, ongehinderde vorm van montage. Daar staat tegenover dat SCARA’s duurder kunnen zijn dan vergelijkbare Cartesiaanse systemen en dat de besturingssoftware inverse kinematica vereist voor lineair geïnterpoleerde bewegingen. Deze software wordt echter meestal met de SCARA meegeleverd en is meestal transparant voor de eindgebruiker.

De optimale tandwielkast voor een SCARA robot komt uit de AP-serie.

Uiterst lage speling voor de nauwkeurigheid, samen met een lage massatraagheid voor de hoge dynamische aansturing.

Dit robot-typen overzicht is ongetwijfeld niet compleet en daarnaast zijn er vele sub varianten en exoten. Toch mag duidelijk zijn dat Apex Dynamics met haar 69 product series altijd een passende oplossing heeft. Onze specialisten adviseren je graag over de juiste tandwielkast voor jouw toepassing. Neem gerust contact met ons op.