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工業(yè)機器人如何選型

2023-04-10 16:00:05 l律拓

工業(yè)機器人是一種多用途的、可重復編程的、廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節機械手或多自由度的機器裝置,具有一定的自動(dòng)性,可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機器人被廣泛應用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。

工業(yè)機器人通常具有三個(gè)或更多可編程的軸。為了適應不同的用途,機器人最后一個(gè)軸的機械接口,通常是一個(gè)連接法蘭,可接裝不同工具或末端執行器。

工業(yè)機器人常見(jiàn)類(lèi)型

根據應用領(lǐng)域及用途不同,工業(yè)機器人一般分為焊接機器人、碼垛機器人、裝配機器人、噴涂機器人、搬運機器人等等。

焊接機器人

指從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人,在機器人末端連接法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍等,使之能進(jìn)行焊接、切割或熱噴涂。

焊接機器人具備性能穩定,工作空間大、運動(dòng)速度快、負荷能力強等特點(diǎn)。焊接機器人一般分為中空型焊接機器人和通用型焊接機器人,通用型焊接機器人本體一般采用通用六軸機器人,而中空型焊接機器人則是專(zhuān)為焊接自動(dòng)化使用的機型,其結構可以直接安裝焊機等設備配套焊接。

不管何種工業(yè)機器人,只要具有焊接工藝,系統具備焊接參數設定基本都可以應用在焊接領(lǐng)域,選擇合適的焊接機器人是根據實(shí)際生產(chǎn)情況,結合產(chǎn)品情況、規格、焊接要求等進(jìn)行選擇。

碼垛機器人

指從事碼垛作業(yè)的工業(yè)機器人,將已裝入容器的物體,按照一定規則排列碼放在托盤(pán)或其他載具上。通過(guò)在末端法蘭裝接不同類(lèi)型的抓取機構,來(lái)實(shí)現柔性抓取作業(yè)。

碼垛機器人一般采用坐標式機器人,結構簡(jiǎn)單、故障率低、性能可靠、維修保養簡(jiǎn)單。一般常采用四軸形式,整體占地面積少、適用性強、能耗低、只需定位抓起點(diǎn)和擺放點(diǎn),示教方法簡(jiǎn)單易懂。

碼垛機器人應用比較專(zhuān)一,一般只能進(jìn)行平面的搬運及碼垛,可通過(guò)軟件設置生產(chǎn)自動(dòng)碼垛程序。

裝配機器人

為完成裝配作業(yè)而設計的工業(yè)機器人,其結構類(lèi)型有水平關(guān)節型、直角坐標型、多關(guān)節型和圓柱體型等。和一般工業(yè)機器人相比,裝配機器人具備高精度、高柔順性、工作范圍小等特點(diǎn)。

噴涂機器人

指可以進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其它涂料的工業(yè)機器人。

噴涂機器人多采用五或六自由度關(guān)節式結構,手臂有較大的運動(dòng)空間,并可做復雜的軌跡運動(dòng)。較先進(jìn)的噴涂機器人腕部采用柔性手腕,既可向各個(gè)方向彎曲,又可轉動(dòng),其動(dòng)作類(lèi)似人的手腕。

噴涂機器人具備柔性大、工作范圍大、可插件結構和模塊化設計、對于機器人的重復定位精度要求不高等特點(diǎn)。

搬運機器人

指可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運作業(yè)的工業(yè)機器人。

搬運機器人與碼垛機器人基本相同,其主要區別在于搬運機器人更多的采用六軸形式,其特點(diǎn)是運動(dòng)速度快,柔性度高等。

一般搬運機器人結合輸送線(xiàn)體、加工設備等,完成物料的抓取與搬運作業(yè),實(shí)現無(wú)人化生產(chǎn)輸送。

工業(yè)機器人選型

工業(yè)機器人通常是由機器人本體以及末端執行器組成。在工業(yè)機器人的應用過(guò)程中,通常是對機器人本體進(jìn)行符合使用條件的選型,末端執行器則是針對不同的使用行業(yè)以及環(huán)境進(jìn)行定制。

對于機器人本體的選型,主要的選型參數為應用場(chǎng)景、自由度、重復定位精度、有效負載、工作半徑以及本體重量等。

應用場(chǎng)景

對于不同的應用場(chǎng)景,所適配的機器人也不一樣。多軸機器人、協(xié)作型機器人、水平關(guān)節型機器人以及并聯(lián)機器人,在其各自適配的應用場(chǎng)景中才能最大限度的發(fā)揮其工作能力。

自由度

機器人配置的軸數直接關(guān)聯(lián)其自由度,軸數一般取決于應用場(chǎng)景。自由度的不同影響著(zhù)機器人的應用成本,在成本允許的前提下,軸數多一點(diǎn)能夠提高整體的兼容性。

重復定位精度

一般指機器人完成例行的工作任務(wù)每次到達同一位置的精度,重復定位精度影響著(zhù)機器人工作的準確性及穩定性,不同的應用場(chǎng)景對于機器人重復定位精度的要求不一樣。比如大型物料的碼垛,一般不會(huì )要求很高的定位精度,但是在一些加工制造行業(yè)所采用的裝配機器人則需要較高的重復定位精度。

有效負載

機器人在其工作空間內可攜帶的最大負載,該負載包含工業(yè)機器人末端軸所裝接的末端執行器重量。由于在機器人工作空間范圍內,不同位置距離,機器人的實(shí)際負載能力會(huì )有一定的差異。所以一般在選型過(guò)程中,對于機器人負載一般會(huì )留有20%左右的余量。

工作半徑

機器人的水平運動(dòng)范圍,每個(gè)公司都會(huì )給出相應機器人的動(dòng)作范圍圖,由此可以判斷,該機器人是否適合特定的應用。

本體重量

機器人本體重量是在其選型應用過(guò)程中的一個(gè)重要因素,如果工業(yè)機器人必須安裝在一個(gè)定制的機臺或者導軌上,那么就需要知道機器人本體重量來(lái)設計相應的支持。

工業(yè)機器人應用

隨著(zhù)智能制造的發(fā)展,自動(dòng)化需求的提升。工業(yè)機器人在越來(lái)越多的行業(yè)中得到普遍的應用。工業(yè)機器人與各種機床、線(xiàn)體進(jìn)行集成,從而提高生產(chǎn)加工效率和安全性。


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