Как выбрать роботизированный магнит для удержания
Выбор подходящего роботизированного магнита для удержания требует большего, чем простое сравнение заявленной силы удержания. Магнит должен соответствовать обрабатываемой детали, роботу, концевому захвату, рабочей среде и циклу автоматизации.
1. Выясните, из какого материала изготовлена заготовка.
Убедитесь, что обрабатываемая деталь обладает высокой ферромагнитной активностью. Низкоуглеродистые стали обычно обладают лучшим магнитным притяжением, чем нержавеющие стали и другие материалы с низкой магнитной активностью.
2. Измерьте толщину заготовки.
Малая толщина обрабатываемой детали может значительно снизить удерживающую силу магнита. Вместо того чтобы выбирать магнит для самой тяжелой детали, необходимо определить минимальную и максимальную толщину материала, который обрабатывает робот.
3. Проанализируйте состояние поверхности.
Краска, ржавчина, окалина, масло, грязь, шероховатая поверхность, воздушные зазоры значительно снижают эффективную удерживающую силу. Магнит, хорошо работающий с чистой сталью, может плохо работать с материалом, покрытым оболочкой или имеющим шероховатую поверхность.
4. Определите динамическую нагрузку.
Учитывайте не только вес обрабатываемой детали, но и ускорение, замедление, вибрации робота, ориентацию робота и центробежные эффекты. Динамические силы превышают статическую нагрузку.
5. Выберите коэффициент запаса прочности.
Никогда не используйте магнит вблизи его максимальной теоретической удерживающей способности. Используйте запас прочности, основанный на инженерной оценке области применения и последствий падения груза.
6. Совместимость полезной нагрузки робота.
Робот должен перемещать не только заготовку, но и магнит, крепежные элементы и датчики, кабели и другое оборудование. Очень мощный, но тяжелый магнит может снизить грузоподъемность робота.
7. Выберите магнитную технологию.
Для удержания заготовки постоянными магнитами не требуется электропитание. Электромагниты позволяют контролировать их активацию, но потребляют электроэнергию. Электропостоянные магниты являются промежуточным решением.
8. Учитывайте скорость работы.
Для высокоскоростных приложений время активации и отпускания имеет очень важное значение. Выберите магнит, способный выполнять цикл захвата и отпускания.
9. Проанализируйте монтаж и управление.
Выберите размеры крепления и фланца, учтите ориентацию при монтаже, напряжение, интерфейс управления, совместимость датчиков и прокладку кабелей.
10. Проверьте работу магнита на реальной заготовке.
Проведите испытания с использованием реального материала, при определенной толщине заготовки, состоянии поверхности заготовки, скорости и ориентации робота. Практические испытания — один из лучших методов проверки надежности работы.
Советы по предотвращению распространенных ошибок при проектировании удерживающих магнитов для роботов
Не выбирайте магнит по весу обрабатываемой детали.
При расчете нагрузок следует учитывать ускорение и замедление робота.
Не следует путать заявленную максимальную удерживающую силу с фактической удерживающей силой.
Перед выбором магнитной технологии обязательно проверьте точный сорт стали.
Включает в себя краску, масло, ржавчину, окалину и поверхностные пустоты.
Проверьте минимальную толщину заготовки.
Не используйте магниты слишком большого размера и не увеличивайте полезную нагрузку робота без необходимости.
Не забудьте предусмотреть соответствующий коэффициент запаса прочности для динамической работы.
Не забудьте проверить, продолжает ли магнит работать при желаемой температуре.
Расположите магнитные полюса таким образом, чтобы обеспечить максимальную полезную площадь контакта.
При подъеме заготовки учитывайте центр тяжести.
Прокладывайте кабели вдали от мест движения робота.
Не забудьте проверить коммутационное напряжение и требования к управлению магнитом.
При необходимости установите систему обнаружения заготовки или систему обратной связи по магнитному полю.
Перед началом производства необходимо провести полное тестирование системы «робот-магнит-заготовка».
Проверьте работу аварийной остановки и отключения питания.
Не сбрасывайте груз, пока робот не окажется в безопасном положении и не достигнет места назначения.
Учитывайте износ заготовки, загрязнение и требования к техническому обслуживанию.
Убедитесь, что крепежные элементы выдерживают многократные динамические нагрузки.
Задокументируйте процедуру проверки. Задокументируйте окончательные эксплуатационные пределы.
