自動化領(lǐng)域中工業(yè)機(jī)器人如何選型

工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。近年來隨著自動化的發(fā)展和應(yīng)用，越來越多的企業(yè)引入工業(yè)機(jī)器人參與生產(chǎn)制造，效率的提升和收益的提升都讓越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)大的作用，也因此越來越多的企業(yè)有了引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的意向。那么對于這些企業(yè)而言，就需要了解的就是這種機(jī)器人應(yīng)該如何選擇。

對于機(jī)器人本體的選型，主要的選型原則為：有效負(fù)載、應(yīng)用行業(yè)、最大動作范圍、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、剎車和轉(zhuǎn)動慣量、防護(hù)等級、自由度、本體重量、重復(fù)定位精度等九個方面。

1、有效負(fù)載

有效負(fù)載是，機(jī)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。

如果你希望機(jī)器人完成將目標(biāo)工件從一個工位搬運(yùn)到另一個工位，需要注意將工件的重量以及機(jī)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(jī)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。

2、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)

你的機(jī)器人要用于何處是你選擇需要購買的機(jī)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(jī)器人，scara機(jī)器人是不錯的選擇。如果想快速放置小型物品，Delta機(jī)器人是最好的選擇。如果你想機(jī)器人在工人旁邊一起工作，你就應(yīng)該選擇協(xié)作機(jī)器人。

3、最大作動范圍

當(dāng)評估目標(biāo)應(yīng)用場合的時候，應(yīng)該了解機(jī)器人需要到達(dá)的最大距離。選擇一個機(jī)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(jī)器人的作動范圍圖，由此可以判斷，該機(jī)器人是否適合于特定的應(yīng)用。機(jī)器人的水平運(yùn)動范圍，注意機(jī)器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域。

機(jī)器人的最大垂直高度的量測是從機(jī)器人能到達(dá)的最低點(diǎn)（常在機(jī)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(jī)器人底座中心到手腕可以水平達(dá)到的最遠(yuǎn)點(diǎn)的中心的距離(X)。

4、運(yùn)轉(zhuǎn)速度

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(jī)器人最大速度，但我們應(yīng)該知道，考量從一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)的加減速，實際運(yùn)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(jī)器人制造商也會標(biāo)注機(jī)器人的最大加速度。

5、剎車和轉(zhuǎn)動慣量

基本上每個機(jī)器人制造商提供他們的機(jī)器人制動系統(tǒng)的信息。有些機(jī)器人對所有的軸配備剎車，其他的機(jī)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(jī)器人軸不會鎖死，有造成意外的風(fēng)險。

同時，某些機(jī)器人制造商也提供機(jī)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(jī)器人則可能由于過載而Down機(jī)。

6、防護(hù)等級

這個也取決于機(jī)器人的應(yīng)用時所需要的防護(hù)等級。機(jī)器人與食品相關(guān)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(hù)等級各有不同。這是一個國際標(biāo)準(zhǔn)，需要區(qū)分實際應(yīng)用所需的防護(hù)等級，或者按照當(dāng)?shù)氐囊?guī)范選擇。一些制造商會根據(jù)機(jī)器人工作的環(huán)境不同而為同型號的機(jī)器人提供不同的防護(hù)等級。

7、自由度(軸數(shù))

機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。如果只是進(jìn)行一些簡單的應(yīng)用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那么4軸的機(jī)器人就足夠了。如果機(jī)器人需要在一個狹小的空間內(nèi)工作，而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，6軸或者7軸的機(jī)器人是最好的選擇。軸的數(shù)量選擇通常取決于具體的應(yīng)用。需要注意的是，軸數(shù)多一點(diǎn)并不只為靈活性。事實上，如果你在想把機(jī)器人還用于其它的應(yīng)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(diǎn)，如果一個6軸的機(jī)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。

8、機(jī)器人本體重量

機(jī)器人重量對于設(shè)計機(jī)器人單元也是一個重要的參數(shù)。如果工業(yè)機(jī)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(shè)計相應(yīng)的支撐。

9、重復(fù)定位精度

這個參數(shù)的選擇也取決于應(yīng)用。重復(fù)精度是機(jī)器人在完成每一個循環(huán)后，到達(dá)同一位置的精確度/差異度。通常來說，機(jī)器人可以達(dá)到0.5mm以內(nèi)的精度，甚至更高。例如，如果機(jī)器人是用于制造電路板，你就需要一臺超高重復(fù)精度的機(jī)器人。如果所從事的應(yīng)用精度要求不高，那么機(jī)器人的重復(fù)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(jī)器人并不是線性的，其可以在公差半徑內(nèi)的任何位置。