機器人如何選型解析？

遠(yuǎn)祥

& u( H. U7 L& L# t* N+ r* g
最近論壇有不少關(guān)于機器人行業(yè)的分析調(diào)查,，但鮮見有關(guān)其技術(shù)選型解析，那么今天就來分享探討一波


下面從9個專業(yè)的參數(shù)方面,，討論如何選擇一個合適的工業(yè)機器人,。
& x  C% G/ J+ l" p( |# d6 C3 j/ m
1.應(yīng)用場合

6 l" Q7 \5 x2 v1 d7 Z; ]( h首先，最重要的源頭是評估導(dǎo)入的機器人,，是用于怎樣的應(yīng)用場合以及什么樣的制程,。
6 s8 b, _8 i# Z! ~2 A& O
1 P/ N" H9 U- t2 ^* `/ J若是應(yīng)用制程需要在人工旁邊由機器協(xié)同完成，對于通常的人機混合的半自動線,，特別是需要經(jīng)常變換工位或移位移線的情況,，以及配合新型力矩感應(yīng)器的場合，協(xié)作型機器人(Cobots)應(yīng)該是一個很好的選項,。   

如果是尋找一個緊湊型的取放(Pick& Place)料機器人,，你可能想選擇一個水平關(guān)節(jié)型機器人(Scara)。
3 @# v+ i% f; B5 [如果是尋找針對小型物件,，快速取放的場合,，并聯(lián)機器人(Delta)最適合這樣的需求。   
5 w1 K5 ~0 @3 H; b
) G% z% Y& |' X, {+ M+ p# ^3 s接下來的討論,，我們將針對垂直關(guān)節(jié)多軸機器人(Multi-axis),。這種機器人可以適應(yīng)一個非常大范圍的應(yīng)用。從取,、放料到碼垛,，以及噴涂，去毛刺,，焊接等專用制程�,，F(xiàn)在，工業(yè)機器人制造商基本上針對每一種應(yīng)用制程都有相應(yīng)的機器人方案,。你所做的只需要明確你希望機器人為你做哪個工作,，以及從不同的種類當(dāng)中，選擇最適合的型號,。
+ k. z$ r& e; s, x' @' O

2.有效負(fù)載

. K* K0 V3 X5 P0 C

有效負(fù)載是,，機器人在其工作空間可以攜帶的最大負(fù)荷。從例如3Kg到1300Kg不等,。

# |# d+ g1 _) U0 V2 o) D

如果你希望機器人完成將目標(biāo)工件從一個工位搬運到另一個工位,，需要注意將工件的重量以及機器人手爪的重量加總到其工作負(fù)荷,。

另外特別需要注意的是機器人的負(fù)載曲線，在空間范圍的不同距離位置,，實際負(fù)載能力會有差異,。

& J' s1 @- _" t' ^1 P

3.自由度(軸數(shù))

機器人配置的軸數(shù)直接關(guān)聯(lián)其自由度。如果是針對一個簡單的直來直去的場合,，比如從一條皮帶線取放到另一條,，簡單的4軸機器人就足以應(yīng)對。

$ e0 l2 T" c' U* C5 p! a

但是,，如果應(yīng)用場景在一個狹小的工作空間,，且機器人手臂需要很多的扭曲和轉(zhuǎn)動，6軸或7軸機器人將是最好的選擇,。

. \) _( L+ E' v0 v

軸數(shù)一般取決于該應(yīng)用場合,。應(yīng)當(dāng)注意，在成本允許的前提下,，選型多一點的軸數(shù)在靈活性方面不是問題,。這樣方便后續(xù)重復(fù)利用改造機器人到另一個應(yīng)用制程，能適應(yīng)更多的工作任務(wù),，而不是發(fā)現(xiàn)軸數(shù)不夠,。

) \4 b; G9 {7 t- O) M$ M5 U

機器人制造商傾向于使用各自略有不同的軸或關(guān)節(jié)命名�,；�本��,，第一關(guān)節(jié)（J1）是最接近機器人底座的那個。接下來的關(guān)節(jié)稱為J2,，J3,，J4和依此類推，直到到達(dá)手腕末端,。而其他的Yaskawa/Motoman公司則使用字母命名他們機器人的軸,。
. U8 E' X+ C( g4 [1 l5 H: c; r

( E. F# d3 J; f+ {

4.最大作動范圍

( E+ H3 o0 K6 `/ ~5 P

當(dāng)評估目標(biāo)應(yīng)用場合的時候，應(yīng)該了解機器人需要到達(dá)的最大距離,。選擇一個機器人不是僅僅憑它的有效載荷-也需要綜合考量它到達(dá)的確切距離。每個公司都會給出相應(yīng)機器人的作動范圍圖,，由此可以判斷,，該機器人是否適合于特定的應(yīng)用。      機器人的水平運動范圍,，注意機器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域,。

機器人的最大垂直高度的量測是從機器人能到達(dá)的最低點（常在機器人底座以下）到手腕可以達(dá)到的的最大高度的距離(Y)。最大水平作動距離是從機器人底座中心到手腕可以水平達(dá)到的最遠(yuǎn)點的中心的距離(X),。

5.重復(fù)精度

1 [; ?+ N5 l" @  Z

同樣的,，這個因素也還是取決于你的應(yīng)用場合,。重復(fù)精度可以被描述為機器人完成例行的工作任務(wù)每一次到達(dá)同一位置的能力。

一般在±0.05mm到±0.02mm之間,，甚至更精密,。例如，如果需要你的機器人組裝一個電子線路板,，你可能需要一個超級精密重復(fù)精度的機器人,。如果應(yīng)用工序是比較粗糙，比如打包,，碼垛等,，工業(yè)機器人也就不需要那么精密。

4 I6 a/ H* C, Z7 |; m6 g

另外一方面,，組裝工程的機器人精度的選型要求,，也關(guān)聯(lián)組裝工程各環(huán)節(jié)尺寸和公差的傳遞和計算，比如：來料物料的定位精度,，工件本身的在治具中的重復(fù)定位精度等,。這項指標(biāo)從2D方面以正負(fù)'±'表示。事實上,，由于機器人的運動重復(fù)點不是線性的而是在空間3D運動,，該參數(shù)的實際情況可以是在公差半徑內(nèi)的球形空間內(nèi)任何位置。
9 I& _% P; c* \  I2 T2 _

當(dāng)然,，現(xiàn)在的配合現(xiàn)在的機器視覺技術(shù)的運動補償,，將減低機器人對于來料精度的要求和依賴，提升整體的組裝精度,。

6.速度

) C$ K+ `: F; U+ B" u* ^5 h: q

這個參數(shù)與每一個用戶息息相關(guān),。事實上，它取決于在該作業(yè)需要完成的Cycle Time,。規(guī)格表列明了該型號機器人最大速度,，但我們應(yīng)該知道，考量從一個點到另一個點的加減速,，實際運行的速度將在0和最大速度之間,。這項參數(shù)單位通常以度/秒計。有的機器人制造商也會標(biāo)注機器人的最大加速度,。

7.本體重量

機器人本體重量是設(shè)計機器人單元時的一個重要因素,。如果工業(yè)機器人必須安裝在一個定制的機臺，甚至在導(dǎo)軌上,，你可能需要知道它的重量來設(shè)計相應(yīng)的支撐,。

8.剎車和轉(zhuǎn)動慣量

基本上每個機器人制造商提供他們的機器人制動系統(tǒng)的信息。有些機器人對所有的軸配備剎車,，其他的機器人型號不是所有的軸都配置剎車,。要在工作區(qū)中確保精確和可重復(fù)的位置,，需要有足夠數(shù)量的剎車。另外一種特別情況,，意外斷電發(fā)生的時候,，不帶剎車的負(fù)重機器人軸不會鎖死，有造成意外的風(fēng)險,。

同時,，某些機器人制造商也提供機器人的轉(zhuǎn)動慣量。其實,，對于設(shè)計的安全性來說,，這將是一個額外的保障。你可能還注意到不同軸上的適用的扭矩,。例如,，如果你的動作需要一定量的扭矩以正確完成工作，你需要檢查,，在該軸上適用的最大扭矩是否正確的,。如果選型不正確，機器人則可能由于過載而Down機,。
( q# K& A! {/ [9 z. {! e. J; B

9.防護(hù)等級

根據(jù)機器人的使用環(huán)境,，選擇達(dá)到一定的防護(hù)等級(IP等級)的標(biāo)準(zhǔn)。一些制造商提供相同的機械手針對不同的場合不同的IP防護(hù)等級的產(chǎn)品系列,。  

* b+ f( |4 E5 p% }. K

如果機器人在與生產(chǎn)食品相關(guān)的產(chǎn)品,，醫(yī)藥、醫(yī)療器具,，或易燃易爆的環(huán)境中工作時,，IP等級會有所不同。一般如,，標(biāo)準(zhǔn)：IP40,，油霧：IP67，清潔ISO等級：3,。

9 l' @/ L/ f$ o/ K2 a
& g& A" M7 t& y; X4 w# s

愛吃的小魚魚魚

學(xué)習(xí)了

理性的人很感性

不了解的人都看的很明白

bingjianzuozhan

清晰明了  學(xué)習(xí)了   正好工作中需要用到較多的機器人選項   

遠(yuǎn)祥

bingjianzuozhan 發(fā)表于 2018-7-6 00:06
清晰明了  學(xué)習(xí)了   正好工作中需要用到較多的機器人選項

, P9 v$ [! Y& Z, o6 A  p很高興能給各位有建設(shè)性的學(xué)習(xí)參考,。

柳建凱

清晰，明了,！