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不同的工作如何选择合适的机器人
2023-06-30



不同的工作如何选择合适的机器人


苏州恩勒

一、应用(yòng)场合

首先,zui重要的源头是评估导入的机器人,是用(yòng)于怎样的应用(yòng)场合以及什么样的制程。

若是应用(yòng)制程需要在人工旁边由机器协同完成,对于通常的人机混合的半自动線(xiàn),特别是需要经常变换工位或移位移線(xiàn)的情况,以及配合新(xīn)型力矩感应器的场合,协作型机器人(Cobots)应该是一个很(hěn)好的选项。  

如果是寻找一个紧凑型的取放(Pick& Place)料机器人,你可(kě)能(néng)想选择一个水平关节型机器人(Scara)。 

如果是寻找针对小(xiǎo)型物(wù)件,快速取放的场合,并联机器人(Delta)*适合这样的需求。     

接下来的讨论,我们将针对垂直关节多(duō)轴机器人(Multi-axis)。这种机器人可(kě)以适应一个非常大范围的应用(yòng)。从取、放料到码垛,以及喷涂,去毛刺,焊接等专用(yòng)制程。现在,工业机器人制造商(shāng)基本上针对每一种应用(yòng)制程都有(yǒu)相应的机器人方案。你所做的只需要明确你希望机器人為(wèi)你做哪个工作,以及从不同的种类当中,选择*适合的型号。 

二、有(yǒu)效负载

有(yǒu)效负载是,机器人在其工作空间可(kě)以携带的*大负荷。从例如3Kg到1300Kg不等。

如果你希望机器人完成将目标工件从一个工位搬运到另一个工位,需要注意将工件的重量以及机器人手爪的重量加总到其工作负荷。

另外特别需要注意的是机器人的负载曲線(xiàn),在空间范围的不同距离位置,实际负载能(néng)力会有(yǒu)差异。 

 

三、自由度(轴数)

机器人配置的轴数直接关联其自由度。如果是针对一个简单的直来直去的场合,比如从一条皮带線(xiàn)取放到另一条,简单的4轴机器人就足以应对。

但是,如果应用(yòng)场景在一个狭小(xiǎo)的工作空间,且机器人手臂需要很(hěn)多(duō)的扭曲和转动,6轴或7轴机器人将是*好的选择。

轴数一般取决于该应用(yòng)场合。应当注意,在成本允许的前提下,选型多(duō)一点的轴数在灵活性方面不是问题。这样方便后续重复利用(yòng)改造机器人到另一个应用(yòng)制程,能(néng)适应更多(duō)的工作任務(wù),而不是发现轴数不够。

机器人制造商(shāng)倾向于使用(yòng)各自略有(yǒu)不同的轴或关节命名。基本上,第一关节(J1)是*接近机器人底座的那个。接下来的关节称為(wèi)J2,J3,J4和依此类推,直到到达手腕末端。而其他(tā)的Yaskawa/Motoman公司则使用(yòng)字母命名他(tā)们机器人的轴。

四、zui大作动范围

当评估目标应用(yòng)场合的时候,应该了解机器人需要到达的*大距离。选择一个机器人不是仅仅凭它的有(yǒu)效载荷-也需要综合考量它到达的确切距离。每个公司都会给出相应机器人的作动范围图,由此可(kě)以判断,该机器人是否适合于特定的应用(yòng)。机器人的水平运动范围,注意机器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域。

机器人的*大垂直高度的量测是从机器人能(néng)到达的*低点(常在机器人底座以下)到手腕可(kě)以达到的的*大高度的距离(Y)。*大水平作动距离是从机器人底座中心到手腕可(kě)以水平达到的*遠(yuǎn)点的中心的距离(X)。

五、重复精度

同样的,这个因素也还是取决于你的应用(yòng)场合。重复精度可(kě)以被描述為(wèi)机器人完成例行的工作任務(wù)每一次到达同一位置的能(néng)力。

一般在±0.05mm到±0.02mm之间,甚至更精密。例如,如果需要你的机器人组装一个電(diàn)子線(xiàn)路板,你可(kě)能(néng)需要一个超级精密重复精度的机器人。如果应用(yòng)工序是比较粗糙,比如打包,码垛等,工业机器人也就不需要那么精密。

另外一方面,组装工程的机器人精度的选型要求,也关联组装工程各环节尺寸和公差的传递和计算,比如:来料物(wù)料的定位精度,工件本身的在治具中的重复定位精度等。这项指标从2D方面以正负 ± 表示。事实上,由于机器人的运动重复点不是線(xiàn)性的而是在空间3D运动,该参数的实际情况可(kě)以是在公差半径内的球形空间内任何位置。

当然,现在的配合现在的机器视觉技术的运动补偿,将减低机器人对于来料精度的要求和依赖,提升整體(tǐ)的组装精度。

六、速度

这个参数与每一个用(yòng)户息息相关。事实上,它取决于在该作业需要完成的Cycle Time。规格表列明了该型号机器人*大速度,但我们应该知道,考量从一个点到另一个点的加减速,实际运行的速度将在0和*大速度之间。这项参数单位通常以度/秒(miǎo)计。有(yǒu)的机器人制造商(shāng)也会标注机器人的*大加速度。 

七、本體(tǐ)重量

机器人本體(tǐ)重量是设计机器人单元时的一个重要因素。如果工业机器人必须安装在一个定制的机台,甚至在导轨上,你可(kě)能(néng)需要知道它的重量来设计相应的支撑。 


八、刹車(chē)和转动惯量

基本上每个机器人制造商(shāng)提供他(tā)们的机器人制动系统的信息。有(yǒu)些机器人对所有(yǒu)的轴配备刹車(chē),其他(tā)的机器人型号不是所有(yǒu)的轴都配置刹車(chē)。要在工作區(qū)中确保精确和可(kě)重复的位置,需要有(yǒu)足够数量的刹車(chē)。另外一种特别情况,意外断電(diàn)发生的时候,不带刹車(chē)的负重机器人轴不会锁死,有(yǒu)造成意外的风险。

同时,某些机器人制造商(shāng)也提供机器人的转动惯量。其实,对于设计的安全性来说,这将是一个额外的保障。你可(kě)能(néng)还注意到不同轴上的适用(yòng)的扭矩。例如,如果你的动作需要一定量的扭矩以正确完成工作,你需要检查,在该轴上适用(yòng)的*大扭矩是否正确的。如果选型不正确,机器人则可(kě)能(néng)由于过载而Down机。

九、防护等级

根据机器人的使用(yòng)环境,选择达到一定的防护等级(IP等级)的标准。一些制造商(shāng)提供相同的机械手针对不同的场合不同的IP防护等级的产品系列。如果机器人在与生产食品相关的产品,医药、医疗器具,或易燃易爆的环境中工作时,IP等级会有(yǒu)所不同。一般如,标准:IP40,油雾:IP67,清洁ISO等级:3。


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