Delta robot nedir sorusunun kısa cevabı: tavana asılı bir gövdeden aşağı uzanan üç hafif kolun tek bir platformu taşıdığı, hafif parçaları çok yüksek hızda toplayıp yerleştiren paralel bir robottur. Gıda ve ilaç hatlarında konveyör üzerinden bisküvi, çikolata ya da blister alıp kutuya koyan, örümceğe benzeyen o robot bir delta robottur. Bu yazıda delta robotun nasıl çalıştığını, nereden çıktığını, görüntü işlemeyle nasıl kullanıldığını ve SCARA’ya göre ne zaman tercih edilmesi gerektiğini anlatıyoruz.
Bu yazıda (10 başlık)
Delta robot nedir, nasıl çalışır?
Delta robot, paralel kinematik yapıya sahip bir robottur. 6 eksenli veya SCARA robotlarda eksenler birbirinin ucuna seri olarak eklenir: her motor, kendinden sonraki tüm kolu ve motorları da taşır. Delta robotta ise:
- Motorlar sabit gövdeye, yani tabana (tavandaki çerçeveye) bağlıdır.
- Her motor bir üst kolu döndürür; üst kollar, paralelkenar şeklinde ince alt kollarla aşağıdaki hareketli platforma bağlanır.
- Üç paralelkenar birlikte platformun yönünü sabit tutar; platform yalnızca X, Y ve Z yönünde öteleme yapar.
- Dördüncü eksen gerekiyorsa, ortadaki teleskopik bir milden platformdaki takıma dönüş iletilir.
Hareketli kütle çok az olduğu için robot çok yüksek ivmelerle hareket edebilir. IFR paralel robotu, kolları eşzamanlı (concurrent) prizmatik veya döner mafsallara sahip robot olarak tanımlar; kollar platformla birlikte kapalı bir kinematik zincir oluşturur.
Delta robotun doğuşu: Reymond Clavel ve EPFL
Delta robot, İsviçre’deki EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)‘de Prof. Reymond Clavel ve ekibi tarafından 1980’lerin başında geliştirildi. IFR’nin aktardığına göre fikrin çıkış noktası bir çikolata fabrikasına yapılan ziyaretti; hedef, küçük ve hafif ürünleri çok yüksek hızda taşımaktı. Robot 1985‘te patentlendi.
Sonraki adımlar:
- 1987: İsviçreli Demaurex firması lisans aldı ve ambalaj sektörü için delta robot üretmeye başladı.
- 1998: ABB, IRB 340 FlexPicker’ı gıda, ilaç ve elektronik sektörleri için tanıttı.
- 1999: Clavel, ABB’nin desteklediği Golden Robot Award ile ödüllendirildi.
Bugün delta robot, ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA, Omron gibi birçok üreticinin ürün gamında bulunuyor.
Delta robotun güçlü yanları
- Hız: Hafif parçalarda kısa al-bırak hareketlerinde robot tipleri arasında en hızlılardandır. Paketleme hatlarında konveyör hızına yetişebilmesi bu yüzdendir.
- Rijitlik: Kapalı döngü yapı, hafif yüklerde titreşimi düşük tutar.
- Yerleşim: Tavana veya çerçeveye asıldığı için konveyörün üstünde çalışır, zeminde yer kaplamaz.
- Hijyenik versiyonlar: Gıda için paslanmaz çelik, yıkanabilir modeller vardır. Örneğin ABB, IRB 360’ın paslanmaz versiyonu için IP69K sınıfı, endüstriyel deterjan ve yüksek basınçlı sıcak suyla yıkanabilme ve yağlayıcı içermeyen mafsallar belirtir.
Delta robotun sınırları
- Taşıma kapasitesi düşüktür. Tipik delta robotlar birkaç kilogramlık yüklerle çalışır. Örneğin ABB IRB 360 ailesinde varyantlara göre 1 ile 8 kg arası taşıma kapasiteleri verilir. Hızda ise yük arttıkça çevrim süresi uzar.
- Çalışma alanı kubbe şeklindedir. Merkezde geniş, kenarlara ve aşağıya doğru daralan bir hacimdir; Z stroku sınırlıdır. Yüksek kasalara veya derin kutulara uzanmak zordur.
- Takımı eğemez. Platform yatay kalır; yalnızca dördüncü eksenle dikey eksen etrafında dönüş yapılır.
- Çerçeve gerekir. Robotun asılacağı rijit bir çelik konstrüksiyon şarttır. Çerçeve yeterince sağlam değilse yüksek ivmede titreşim yapar ve hassasiyet düşer.
- Alt kol mafsalları aşınır. Küresel mafsallar ve yaylar, yüksek çevrim sayısında bakım listesinin başındadır.
Konveyör takibi ve görüntü işleme
Delta robotun asıl gücü, hareket eden konveyörden parça toplarken ortaya çıkar. Tipik bir hücrede:
- Konveyörün başında bir kamera, geçen parçaların konumunu ve açısını tespit eder.
- Konveyör miline bağlı bir enkoder, bandın ne kadar ilerlediğini robot kontrolörüne bildirir.
- Kontrolör, kameranın bulduğu konumu enkoder sinyaliyle güncelleyerek parçayı bant üzerinde takip eder (conveyor tracking).
- Robot, parçayı bant durmadan alır ve hedef kutuya veya ikinci bir konveyördeki boş yuvaya bırakır.
Pratik ipucu: Konveyör takibinde en sık sorun kalibrasyondur. Kamera koordinatı, robot koordinatı ve enkoder ölçeği aynı referansa bağlanmazsa robot parçanın birkaç milimetre önüne veya arkasına gider. Bant hızı değiştiğinde hata büyüyorsa ilk bakılacak yer enkoder ölçeğidir.
Kamera tarafı için: endüstriyel görüntü işleme. Hızlı taşıma hücreleri için: pick and place sistemleri.
Delta robotta tutucu seçimi
Delta robotta hareketli kütle her gramıyla hesaba girer. Bu yüzden tutucular olabildiğince hafif tasarlanır; en yaygın çözüm vakum vantuzlarıdır. Gıda ürünlerinde yumuşak (soft) tutucular da kullanılır. Yüksek ivmede parçanın vantuzdan kayması tipik bir arızadır; tutma kuvvetini hesaplarken ivmeyi mutlaka hesaba katın. Ayrıntılar: robot tutucu (gripper) nedir.
Delta robot ne zaman doğru seçimdir?
Delta robotu düşünmek için tipik işaretler şunlardır:
- Parçalar hafif ve konveyör üzerinde sürekli akıyor.
- Ürünler bant üzerinde rastgele konumda ve açıda geliyor; konumu kameradan alınması gerekiyor.
- Hareketler kısa ve büyük ölçüde yatay; parçayı eğmek veya derin bir kasaya indirmek gerekmiyor.
- Robotun konveyörün üzerine asılabileceği bir çerçeve kurmak mümkün.
Parça ağırlaştıkça, Z stroku büyüdükçe ya da takımın eğilmesi gerektikçe SCARA veya 6 eksenli robot daha mantıklı hale gelir.
Delta robot ve SCARA karşılaştırması
| Özellik | Delta robot | SCARA robot |
|---|---|---|
| Kinematik | Paralel | Seri |
| Eksen sayısı | Genelde 3 öteleme + 1 dönüş | Genelde 4 |
| Montaj | Tavan / çerçeve | Zemin / masa |
| Hız (hafif parçada) | Çok yüksek | Yüksek |
| Taşıma kapasitesi | Düşük | Düşük-orta |
| Z stroku | Sınırlı | Sınırlı, model bazında değişken |
| Çalışma alanı | Aşağı doğru daralan kubbe | Silindir dilimi |
| Dikey kuvvet (vida, pres) | Uygun değil | Uygun |
| Konveyörden toplama | Çok uygun | Uygun |
| Tipik sektör | Gıda, ilaç, ambalaj | Elektronik, montaj |
Kısaca: konveyörden hafif ürün toplama ve paketleme hattıysa delta, montaj, vida sıkma veya dikey kuvvet gerektiren bir işse SCARA öne çıkar. Ayrıntılar: SCARA robot nedir ve genel bakış için endüstriyel robot nedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Delta robot ne işe yarar?
Hafif parçaları çok yüksek hızda toplayıp yerleştirmek için kullanılır. En yaygın uygulama, konveyörden gelen gıda, ilaç veya ambalaj ürünlerini kameradan alınan konum bilgisiyle bant durmadan toplayıp kutulamaktır.
Delta robotu kim icat etti?
İsviçre’de EPFL’de Prof. Reymond Clavel ve ekibi, 1980’lerin başında geliştirdi. Robot 1985’te patentlendi; ticari üretim 1987’de lisans alan Demaurex firmasıyla başladı.
Paralel robot nedir?
Hareketli platformun birden fazla kol zinciriyle aynı anda tabana bağlandığı robottur. Motorlar tabanda durduğu için hareketli kütle azdır; bu da yüksek hız ve rijitlik sağlar. Delta robot en bilinen paralel robot tipidir.
Delta robot kaç kg taşır?
Modele göre değişir; tipik delta robotlar birkaç kilogramlık yükler için tasarlanır. Örneğin ABB IRB 360 ailesinde 1 ile 8 kg arası varyantlar vardır. Tutucu ağırlığı da bu yüke dahildir.
Delta robot mu SCARA mı?
Konveyörden hafif ürün toplama ve paketlemede delta robot, montaj, vida sıkma ve dikey kuvvet gerektiren işlerde SCARA daha uygundur. Karar verirken çevrim süresini, yükü ve çalışma alanını kendi uygulamanızla simüle edin.
Eskişehir’de robotik otomasyon desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerde delta ve SCARA robotlarla hızlı toplama, konveyör takibi ve görüntü işlemeli uygulamaların tasarımı, programlanması ve devreye alınmasında destek veriyoruz. Ayrıntılar: robotik otomasyon projeleri, endüstriyel robot programlama ve 3D görüntü işleme ve bin picking. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.