Repetowalność – co to?

Repetowalność – często zapisywana jako ± σ mm lub ± σ° – określa, z jakim maksymalnym odchyleniem robota można powrócić do tego samego punktu TCP po wielokrotnym wykonaniu tej samej sekwencji ruchów. Wartość podaje się zwykle jako 3-sigma (99,7 %) lub wartość szczyt-szczyt (max-min) i mierzy przy zerowym obciążeniu oraz w warunkach laboratoryjnych. Typowe sześcioosiowe roboty przemysłowe osiągają ± 0,02–0,05 mm, coboty ± 0,05–0,10 mm, a precyzyjne kartesiany metrologiczne nawet ± 0,003 mm. Repetowalność dotyczy powtarzalności punktu, nie dokładności absolutnej – oznacza więc, że robot wróci do punktu referencyjnego z tym samym, niewielkim błędem za każdym razem.

Dlaczego wysoka repetowalność jest kluczowa w automatyzacji?

W procesach takich jak laserowe spawanie karoserii, dyspensowanie kleju na uszczelki czy montaż układów BGA nawet 0,1 mm odchyłki może skutkować niedostatecznym nakładaniem materiału lub brakiem kontaktu pinu z płytką. Wysoka repetowalność:

• Stabilizuje jakość – każda sztuka trafia w tę samą pozycję, zmniejszając odrzuty i reklamacje.
• Redukuje czas taktowy – mniejsza potrzeba korekt operatora i mniej kontroli międzyoperacyjnych.
• Umożliwia skalowanie – gdy linia rośnie z kilku do kilkunastu robotów, powtarzalność gwarantuje zgodność między gniazdami bez indywidualnego dopasowywania programów.
  W analitykach OEE wysoka repetowalność przekłada się na mniejsze straty jakości (Q-loss) oraz niższy współczynnik rework.

Jak mierzy się i certyfikuje repetowalność?

Branżowym standardem jest ISO 9283, definiujący test Pose Repeatability (PR): robot wykonuje 30 cykli pomiędzy punktem bazowym a losowymi punktami w przestrzeni, a laser tracker lub system fotogrametryczny rejestruje odchyłki. Wynik podaje się jako RP = ( max – min )/2 wszystkich pomiarów w osi X, Y i Z. Niektóre firmy deklarują wartości 3-sigma, inne szczyt-szczyt, dlatego przy porównywaniu kart katalogowych należy sprawdzić metodologię. Test często powtarza się z pełnym obciążeniem EOAT oraz po 24-godz. nagrzaniu, aby uwzględnić dryft termiczny przekładni i giętkość ramienia.

Jak utrzymać i poprawić repetowalność robota?

Repetowalność pogarszają luz zwrotny przekładni, zużycie łożysk, zmiany temperatury i niestabilne mocowanie podstawy. Aby zachować parametry:

Utrzymuj stabilną temperaturę otoczenia – zwłaszcza w aplikacjach precyzyjnych < ± 0,01 mm; odchyłka 10 °C może wydłużyć ramię o kilkanaście mikrometrów.

Wybierz odpowiedni robot pod udźwig – zapas ≥ 25 % minimalizuje ugięcia konstrukcji.

Stosuj przewody i EOAT o niskiej masie – zmniejsza momenty bezwładności osi nadgarstka.

Kalibruj ramiona laser trackerem co 6–12 mies. i aktualizuj mapę kompensacji w sterowniku.

Monitoruj wibracje i temperaturę – systemy Condition Monitoring wykrywają wzrost luzu przekładni, zanim wpłynie on na RP.