Τα βιομηχανικά ρομπότ φημίζονται σχεδόν πάντα για την υψηλή επαναληψιμότητά τους. Ωστόσο, η απόλυτη ακρίβεια συχνά υπολείπεται των προσδοκιών. Μια ομάδα στο Ινστιτούτο Fraunhofer IPA αναλύει τα αίτια αυτού του φαινομένου, βοηθώντας τις εταιρείες να επιτύχουν πιο αποδοτικά ρομποτικά συστήματα.
Η επαναληψιμότητα και η απόλυτη ακρίβεια είναι οι βασικές παράμετροι για την αξιολόγηση της ποιότητας ενός ρομπότ. Εάν ένα ρομπότ εκτελεί την ίδια εργασία πολλές φορές με πανομοιότυπα αποτελέσματα, έχει καλή επαναληψιμότητα (συχνά κάτω από 0,1 mm). Αντίθετα, η απόλυτη ακρίβεια περιγράφει πόσο σωστά επιτυγχάνονται οι χωρικές συντεταγμένες σε σχέση με το σύστημα βάσης του, όπου οι τιμές κυμαίνονται συνήθως μεταξύ 0,5 και 1,5 mm.
Μειονεκτήματα των ανακριβών ρομπότ
Η χαμηλή απόλυτη ακρίβεια αποτελεί πρόβλημα σε διαδικασίες που δεν επαναλαμβάνονται πανομοιότυπα, όπως στην παραγωγή μικρών παρτίδων. Για παράδειγμα, στη συγκόλληση, μια απόκλιση λίγων δεκάτων του χιλιοστού μπορεί να υποβαθμίσει την ποιότητα της ραφής ή να οδηγήσει σε απορρίψεις. Το ίδιο ισχύει για εφαρμογές όπως το pick and place, η βαφή χωρίς υπερψεκασμό ή η διάτρηση με ρομπότ.
Ένα άλλο μειονέκτημα εμφανίζεται στον προγραμματισμό εκτός σύνδεσης (Offline Programming – OLP). Εάν η ακρίβεια είναι ανεπαρκής, το πρόγραμμα που δημιουργήθηκε στην προσομοίωση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας στο πραγματικό ρομπότ. Απαιτούνται χρονοβόρες διορθώσεις, οι οποίες οδηγούν σε διακοπή λειτουργίας των μηχανημάτων και μειώνουν την παραγωγικότητα.
Λόγοι για την έλλειψη απόλυτης ακρίβειας
Τα αίτια των ανακριβειών είναι ποικίλα και μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες:
- Υλικό (Hardware): Σχεδιασμός του ρομπότ, κατώτερης ποιότητας κωδικοποιητές (encoders) ή γρανάζια και ανεπαρκής ακαμψία του βραχίονα.
- Λογισμικό (Software): Κακή βαθμονόμηση (calibration) του ρομπότ και χαμηλή απόδοση του ελεγκτή.
- Εξωτερικοί παράγοντες: Θερμοκρασία, ατμοσφαιρική πίεση και δυνάμεις που ασκούνται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
Ολοκληρωμένη ανάλυση και νέα πρότυπα
Η ομάδα αυτοματισμού του Fraunhofer IPA λειτουργεί ως ουδέτερος συνεργάτης για την ανάλυση των αιτιών της ανακρίβειας. Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αισθητήρων, όπως το Leica Absolute Tracker AT960, οι ειδικοί καταγράφουν τις θέσεις του ρομπότ με ακρίβεια υποχιλιοστού.
Επιπλέον, η ομάδα έχει αναπτύξει ένα σημείο αναφοράς (benchmark) για συστήματα «κλειστού βρόχου» (closed-loop). Ενώ το πρότυπο ISO 9283 επικεντρώνεται μόνο στο ίδιο το ρομπότ, αυτό το νέο benchmark εξετάζει ολόκληρη τη ρομποτική κυψέλη, συμπεριλαμβανομένων των αισθητήρων και της προβλεπόμενης διαδικασίας.
Η επένδυση στην υψηλή απόλυτη ακρίβεια επιτρέπει σε ένα ρομπότ να αντικαταστήσει ακριβότερο εξοπλισμό, αυξάνοντας την ευελιξία και ελαχιστοποιώντας τις διορθωτικές εργασίες. Πρόκειται για μια στρατηγική απόφαση που ενισχύει την ανταγωνιστικότητα μιας επιχείρησης μακροπρόθεσμα.
