探究工業(yè)機器人9大選型原則

編者按

在工業(yè)機器人的應用過程中，通常是對機器人本體進行符合使用條件的選型，末端執(zhí)行器則是針對不同的使用行業(yè)以及環(huán)境進行定制。

對于機器人本體的選型，主要的選型原則為：有效負載、應用行業(yè)、最大動作范圍、運轉(zhuǎn)速度、剎車和轉(zhuǎn)動慣量、防護等級、自由度、本體重量、重復定位精度等九個方面。

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有效負載

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

如果你希望機器人完成將目標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荷。

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

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工業(yè)機器人應用行業(yè)

你的機器人要用于何處是你選擇需要購買的機器人種類時的首要條件。

如果你只是要一個緊湊的拾取和放置機器人，scara機器人是不錯的選擇。如果想快速放置小型物品，Delta機器人是最好的選擇。如果你想機器人在工人旁邊一起工作，你就應該選擇協(xié)作機器人。

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最大作動范圍

當評估目標應用場合的時候，應該了解機器人需要到達的最大距離。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的確切距離。

每個公司都會給出相應機器人的動作范圍圖，由此可以判斷，該機器人是否適合于特定的應用。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的最低點（常在機器人底座以下）到手腕可以達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到的最遠點的中心的距離(X)。

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運轉(zhuǎn)速度

這個參數(shù)與每一個用戶息息相關。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注機器人的最大加速度。

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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，不帶剎車的負重機器人軸不會鎖死，有造成意外的風險。

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。

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防護等級

這個也取決于機器人的應用時所需要的防護等級。機器人與食品相關的產(chǎn)品、實驗室儀器、醫(yī)療儀器一起工作或者處在易燃的環(huán)境中，其所需的防護等級各有不同。

這是一個國際標準，需要區(qū)分實際應用所需的防護等級，或者按照當?shù)氐囊?guī)范選擇。一些制造商會根據(jù)機器人工作的環(huán)境不同而為同型號的機器人提供不同的防護等級。

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自由度(軸數(shù))

機器人軸的數(shù)量決定了其自由度。如果只是進行一些簡單的應用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那么4軸的機器人就足夠了。如果機器人需要在一個狹小的空間內(nèi)工作，而且機械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，6軸或者7軸的機器人是最好的選擇。

軸的數(shù)量選擇通常取決于具體的應用。需要注意的是，軸數(shù)多一點并不只為靈活性。

事實上，如果你在想把機器人還用于其它的應用，你可能需要更多的軸，“軸”到用時方恨少。不過軸多的也有缺點，如果一個6軸的機器人你只需要其中的4軸，你還是得為剩下的那2個軸編程。

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機器人本體重量

機器人重量對于設計機器人單元也是一個重要的參數(shù)。如果工業(yè)機器人需要安裝在定制的工作臺甚至軌道上，你需要知道它的重量并設計相應的支撐。

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重復定位精度

這個參數(shù)的選擇也取決于應用。重復精度是機器人在完成每一個循環(huán)后，到達同一位置的精確度/差異度。通常來說，機器人可以達到0.5mm以內(nèi)的精度，甚至更高。

例如，如果機器人是用于制造電路板，你就需要一臺超高重復精度的機器人。如果所從事的應用精度要求不高，那么機器人的重復精度也可以不用那么高。精度在2D視圖中通常用“±”表示。實際上，由于機器人并不是線性的，其可以在公差半徑內(nèi)的任何位置。

編輯：jq