ロボットのキャリブレーション:キャリブレーションが必要な部品は?

ロボットにタスクを正確に実行させたい場合は、キャリブレーションを実行する必要があるかどうかを検討している可能性があります。

ロボットのキャリブレーションは本当に必要ですか?

選択したタスクにはどのタイプのキャリブレーションが必要ですか?

では、ロボットのセットアップのどの部分を調整する必要がありますか?

ロボット工学において、キャリブレーションはあまりエキサイティングなトピックではありません。ただし、ロボットを調整することで、非常に正確なロボットのセットアップと、ニーズを満たさないロボットのセットアップとの違いが生じる可能性があります。

RoboDK の最近の機能リリースでは、ロボットレールの改善されたキャリブレーションを追加しました。また、ツールセンターポイントのキャリブレーションに関するビデオチュートリアルもリリースしました。

これは、ロボットのどの部分を調整する必要があるかを調べる良い機会です!

ロボットのキャリブレーションは本当に必要ですか?

ロボットを調整する必要さえあるのだろうかと思うかもしれません。

結局のところ、ロボットは工場出荷時にすでに調整されているべきではないでしょうか?

ロボット工学で理解することが重要な違いが 1 つあります…

ロボットは再現性が高いように設計されていますが、すぐに使用できるほど正確ではない傾向があります。

精度と再現性の違いがよくわからない場合は、次のように考えることができます。空間内のまったく同じ位置に 6 つのポイントを描画するようにロボットに指示する場合:

再現性は、物理的なロボットとその設計の特性です。しかし、ロボットを正確にするには、キャリブレーションが必要です。

ロボットのキャリブレーションのプロセスには、基本的に、ロボットの座標系を環境の座標系に合わせることが含まれます。キャリブレーションされたロボットにワークスペース内のある場所に移動するように指示すると、正確にその場所に移動することを確認できます。

キャリブレーションには 2 つの基本的なアプローチがあります:

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定点を使用した手作業によるロボットのキャリブレーション — これは、オフラインプログラミング用にロボットのキャリブレーションのみが必要な場合に適した、大まかなタイプのキャリブレーションです。こちらのビデオで、この基本的な調整の実行方法を説明しています。

3D トラッカーを使用したロボットのキャリブレーション — このタイプのキャリブレーションには、3D レーザートラッカーの追加技術が必要です。以前の方法と比較して、ロボットの精度を大幅に向上させることができますが、レーザートラッカーの購入またはレンタルの費用を考慮する必要があります。

キャリブレーションプロセス中、ロボットは特定の位置と向きに移動します。手動キャリブレーションでは、自分でロボットをそれらの場所に移動します。レーザートラッカーを使用すると、ロボットが自動的に動き、トラッカーがその正確な位置を検出します。

ロボット自体の調整だけでなく、ツールの調整も必要になるでしょう。

これには、ロボットのフランジの端に取り付けられたツールを使用してキャリブレーション手順を実行することが含まれます。ツールはロボットの「ビジネスエンド」であるため、特定のタスクに必要なだけ正確である必要があります。

ツールのタイプとタスクに応じて、あるタイプのキャリブレーションを別のタイプよりも選択できます。

たとえば、大まかなピックアンドプレース作業では、非常に正確なキャリブレーションは必要ありません。ツールがフィンガーグリッパー、バキュームグリッパーなどであるかどうかにかかわらず、ツールの位置が数ミリずれていても問題ありません。

一方、表面実装電子チップの詳細なはんだ付け作業では、可能な限り正確なキャリブレーションが必要になる可能性があります。この場合、より正確なキャリブレーション方法を使用する必要があります。

ツールとロボット自体は、キャリブレーションが必要なロボットセットアップの主要部分です。ただし、特定のセットアップによっては、ロボットセットアップの他の部分でキャリブレーションが必要になる場合があります。

これらには以下が含まれます:

センサー — 温度センサー、力センサー、光センサーなど、さまざまな種類のセンサーを使用する前に、キャリブレーションが必要になる場合があります。それぞれに独自のキャリブレーション方法があります。時間の経過や環境の変化によって発生するセンサーの実質的な変化を考慮して、定期的に再調整する必要があるものもあります。
カメラ — ビジョンセンサーには、歪みのキャリブレーション、色のキャリブレーション、光のキャリブレーションなど、実行できるいくつかの異なるキャリブレーション手順があります。多くの場合、これらの手順は、ロボットが起動したり、環境が変化したりするたびに実行する必要があります。
外部軸 — ワークポジショナーやレールなどの追加軸は、ロボットと同じ方法でキャリブレーションする必要があります。 RoboDK では、同じロボット調整ツールを使用してそれらを調整できます。

これは多くの異なるキャリブレーションのように見えるかもしれませんが、すべてのロボットアプリケーションでこれらすべてのパーツを使用することはまずありません。