Bem-vindos ao nosso podcast de automação industrial. we are going to discuss a common challenge that many manufacturers face when upgrading their production lines — how to solve vibration and resonance problems in a compact 4-axis Delta Robot system with dual bowl feeders.
Para muitas fábricas, adicionar automação não é apenas comprar um robô.O verdadeiro desafio é criar uma solução de automação completa e estável que possa funcionar continuamente num ambiente de produção.
Recentemente, trabalhamos com um cliente que precisava de um sistema de automação compacto.Eles queriam usar um robô aranha com dois alimentadores de tigela para manipular automaticamente pequenos componentes e reduzir o trabalho manual.
No entanto, durante a fase de testes, eles descobriram um problema inesperado: ressonância de vibração.
O cliente escolheu um Delta Robot compacto de 4 eixos devido às suas vantagens em velocidade e flexibilidade.
O sistema incluiu:
- Um robô Delta compacto
- 2 alimentadores de vasos de vibração
- Sistema de posicionamento de visão
- Função de recolha e colocação automática
O robô foi projetado para operação de alta velocidade, com uma faixa de trabalho de aproximadamente 360 mm × 255 mm, uma carga útil de 0,5 kg e uma velocidade de até 2500 a 3500 peças por hora.
No entanto, quando ambos os alimentadores de tigela estavam a funcionar ao mesmo tempo, o cliente notou vários problemas:
Primeiro, a estrutura da máquina começou a vibrar.
Em segundo lugar, o desempenho da alimentação tornou-se instável.
Em terceiro lugar, a precisão de seleção do robô foi afetada durante a operação de alta velocidade.
O cliente estava preocupado porque uma alimentação instável poderia reduzir a eficiência da produção e criar tempos de inatividade adicionais.
Então, porque é que isto aconteceu?
A razão não era o próprio robô, o problema era a interação entre várias fontes de vibração.
Um alimentador de tigela de vibração cria naturalmente vibrações mecânicas para mover componentes para a frente.As suas frequências de vibração podem interagir com o quadro da máquina.
Se a frequência de vibração estiver próxima da frequência natural da estrutura do equipamento, ocorre ressonância.
Isto pode amplificar pequenas vibrações em movimentos maiores.
Para um sistema de automação, especialmente um sistema de pick and place de alta velocidade, mesmo um pequeno movimento mecânico pode influenciar:
- Estabilidade de alimentação
- Precisão de reconhecimento da câmara
- Precisão de posicionamento do robô
- Confiabilidade da máquina a longo prazo
Para resolver este problema, a nossa equipa de engenheiros não simplesmente reduziu a potência de vibração dos alimentadores.
Em vez disso, analisámos o sistema completo.
A solução incluiu várias melhorias.
1Melhoria do isolamento mecânico
O primeiro passo foi separar a fonte de vibração da estrutura do robô.
Otimizámos a posição de instalação dos dois alimentadores e melhorámos o isolamento das vibrações entre as unidades de alimentação e a estrutura da máquina principal.
Isto reduziu a transmissão de vibrações dos alimentadores para a plataforma Delta Robot.
2. Otimizar o Design da Estrutura da Máquina
O segundo passo foi melhorar a estabilidade mecânica do sistema.
Um robô Delta compacto requer uma estrutura leve para movimentos de alta velocidade, mas também precisa de rigidez suficiente.
Os nossos engenheiros ajustaram o projecto estrutural para conseguir um melhor equilíbrio entre:
- Peso
- Rigididade
- Resistência à vibração
Isto ajudou o sistema a manter um funcionamento estável durante a produção contínua.
3Ajuste dos parâmetros de funcionamento
O terceiro passo foi a otimização do software e dos parâmetros.
A frequência de vibração de cada alimentador foi ajustada para evitar padrões de vibração sobrepostos.
Ao mesmo tempo, os parâmetros de aceleração e movimento do robô foram otimizados.
Isto reduziu o impacto mecânico desnecessário durante as operações de arranque e colocação de alta velocidade.
Após a otimização, o cliente conseguiu um processo de produção estável.
O robô Delta de 4 eixos compacto foi capaz de trabalhar em conjunto com o sistema de alimentação de duas tigelas sem problemas.
A solução final foi:
- Alimentação automática estável
- Desempenho confiável de seleção e colocação
- Redução da interrupção da produção
- Melhoria da eficiência da automação
O cliente podia agora substituir as operações de alimentação manual repetitivas por uma solução de alimentação automática e fiável.
Muitos fabricantes pensam que a escolha de um robô industrial é apenas sobre velocidade.
No entanto, a automação bem sucedida requer a integração de:
- Tecnologia dos robôs
- Projeto do sistema de alimentação
- Engenharia Mecânica
- Inspecção visual
- Controle de software
Um robô padrão pode nem sempre resolver o desafio de produção de um cliente.
Uma solução de automação personalizada é muitas vezes a chave para alcançar uma operação estável a longo prazo.
Para componentes pequenos, peças electrónicas, produtos médicos, peças de hardware e aplicações de fabricação de precisão,um robô Delta compacto de 4 eixos combinado com um sistema de alimentação adequado pode fornecer uma solução eficiente e flexível.
O problema de ressonância em um sistema de alimentação de duas tigelas é um desafio técnico, mas pode ser resolvido através de um design mecânico adequado, controle de vibração e otimização do sistema.
Na Fider Automation, concentramos-nos em fornecer soluções completas de automação de pick and place, incluindo robôs Delta compactos, alimentadores flexíveis, alimentadores de vibração, sistemas de visão,e equipamentos de automação personalizados.
Se você está procurando uma solução de robô aranha compacto para sua linha de produção, nossa equipe de engenharia pode ajudá-lo a projetar um sistema de automação estável e eficiente.
