1. 工业机器人的选型,需要注意的几个特点和标准
1. 应用场合
首先,最重要的源头是评估导入的机器人,是用于怎样的应用场合以及什么样的制程。
若是应用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线,特别是需要经常变换工位或移位移线的情况,以及配合新型力矩感应器的场合,协作型机器人(Cobots)应该是一个很好的选项。
如果是寻找一个紧凑型的取放(Pick & Place)料机器人,你可能想选择一个水平关节型机器人(Scara)。
如果是寻找针对小型物件,快速取放的场合,并联机器人(Delta)最适合这样的需求。
2.有效负载
有效负载是,机器人在其工作空间可以携带的最大负荷。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线,在空间范围的不同距离位置,实际负载能力会有差异。
3.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,比如从一条皮带线取放到另一条,简单的4轴机器人就足以应对。
但是,如果应用场景在一个狭小的工作空间,且机器人手臂需要很多的扭曲和转动,6轴或7轴机器人将是最好的选择。
轴数一般取决于该应用场合。应当注意,在成本允许的前提下,选型多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改造机器人到另一个应用制程,能适应更多的工作任务,而不是发现轴数不够。
机器人制造商倾向于使用各自略有不同的轴或关节命名。基本上,第一关节(J1)是最接近机器人底座的那个。接下来的关节称为J2,J3,J4和依此类推,直到到达手腕末端。而其他的Yaskawa/Motoman公司则使用字母命名他们机器人的轴。
4.最大作动范围
当评估目标应用场合的时候,应该了解机器人需要到达的最大距离。选择一个机器人不是仅仅凭它的有效载荷-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,由此可以判断,该机器人是否适合于特定的应用。
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区域。
机器人的最大垂直高度的量测是从机器人能到达的最低点(常在机器人底座以下)到手腕可以达到的的最大高度的距离(Y)。最大水平作动距离是从机器人底座中心到手腕可以水平达到的最远点的中心的距离(X)。
5.重复精度
同样的,这个因素也还是取决于你的应用场合。重复精度可以被描述为机器人完成例行的工作任务每一次到达同一位置的能力。
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电子线路板,你可能需要一个超级精密重复精度的机器人。如果应用工序是比较粗糙,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线性的而是在空间3D运动,该参数的实际情况可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,提升整体的组装精度。
6.速度
这个参数与每一个用户息息相关。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最大速度,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和最大速度之间。这项参数单位通常以度/秒计。有的机器人制造商也会标注机器人的最大加速度。
7.本体重量
机器人本体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,你可能需要知道它的重量来设计相应的支撑。
8.刹车和转动惯量
基本上每个机器人制造商提供他们的机器人制动系统的信息。有些机器人对所有的轴配备刹车,其他的机器人型号不是所有的轴都配置刹车。要在工作区中确保精确和可重复的位置,需要有足够数量的刹车。
另外一种特别情况,意外断电发生的时候,不带刹车的负重机器人轴不会锁死,有造成意外的风险。
同时,某些机器人制造商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。你可能还注意到不同轴上的适用的扭矩。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,在该轴上适用的最大扭矩是否正确的。如果选型不正确,机器人则可能由于过载而Down机。
9. 防护等级
根据机器人的使用环境,选择达到一定的防护等级(IP等级)的标准。一些制造商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等级会有所不同。
一般如, 标准:IP40,油雾:IP67,清洁ISO等级:3 。
2. 工业机器人的注意事项
工业机器人操作注意事项!
1、在操作上下料机器人之前一定要注意检查电器控制箱内是否有水、油进入,若电器受潮,切勿开机,并且要检查供电电压是否符合,前后安全门开关是否正常。
2、验证电动机的转方向是否一致,然后打开电源。
3、在工业机器人需要拆除的时候,其中对关掉射出机电源;关掉机械手电源;关掉机械手气压源。
4、洩除空压。放松引拔气缸固定板固定螺丝,并移动手臂,移动缓冲器座,使其靠近手臂。
5、旋紧引拔气缸固定板,让手臂不能移动。将旋转安全螺丝锁好,使机械手不能旋转等。
这些细节方面的问题都应该注意工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),机械手控制器系统也跟着向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化。
器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修,达到虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
3. 简单讲一下我国工业机器人能够快速发展的因素有哪些
工业机器人是智能制造的重要一环,想要成就中国高端智能制造业就要注重机器人产业的发展。国产机器人的自主创新能力不强,关键零部件需要依赖进口等问题严重制约了我国智能制造的发展,提升机器人产品的质量,是引领机器人产业创新高端发展的重心。那么怎样才能有效地提升国产机器人质量呢。
4. 工业机器人移动要满足哪些条件
机器人移动主要分为关节,直线、圆弧。
针对不同的运动轨迹在编程时要注意区分开来。
关节节类似于直线,但非直线,在大空间内无干涉时尽量使用,它对机器人运行相当于最佳的路径。
直线一般在小空间范围内或必须要作直线运动时使用,它能确保机器人移动时不会碰到干涉的东西。
圆弧通常是根据实际要编的路径去操作的,圆弧至少要求3个点才可以完成动作。
5. 工业机器人的性能要求有哪些分别受什么因素影响
具体如下:
工业机器人技术性能特点——机电性能。
工业机器人普遍能达到低于0.1毫米的运动精度(指重复运动到点精度),抓取重达一吨的物体,伸展也可达三四米。这样的性能虽不一定能轻易完成苹果手机上一些“疯狂”的加工要求,但对绝大部分的工业应用来说,是足以圆满完成任务。
随着机器人的性能逐渐提升,以前一些不可能的任务也变得可行起来(如激光焊接或切割,曾需要专门的高精度设备来指导激光的走向,但随着机器人精度的提升,现在也变得可依赖机器人本身的准确运动来代替了)。
但相比传统高端设备,如高精度数控机床,激光校准设备,或特殊环境(高温或特低温)设备等,工业机器人尚力不能及。
工业机器人技术性能特点——人机合作。
传统的工业机器人是关在笼子里工作的,因为它实在危险(想象一个抓着几十或几百公斤的家伙以四米每秒的速度甩着,谁也不想靠近吧)。主要原因是一般机器人,基于成本与技术的考虑,不会集成额外的传感器去感知外部的特殊情况(如突然有人触碰),它只会“傻傻”得照着人类编好的程序日复一日的动着,除非有外部信号告诉它停止。
所以常见的方案就是为机器人配备笼子,当笼子门打开时,机器人收到信号便自动暂停。对安全的考虑,自然给机器人集成带来了很多额外的成本,笼子可能并不贵,但毕竟要为此仔细考虑产线排布,增加产线面积,改变人机合作方式等,从而影响生产效率。
所以最近比较受关注的工业机器人都以能安全地和人一起工作“为荣”,如RethinkRoboTIcs的Baxter,UniversalRobots的PR系列,以及很多传统工业机器人巨头(abb,kuka,Yaskawa等)的半概念半成品的机器人。
被使用环境影响:
传统机器人的工作本质就是不断地走一个个的路径点,同时接收或设置外围的I/O信号(老和其他设置如夹具,输送线等合作)。而指导机器人这么做得过程,就是机器人编程。几乎每一家领先公司都有自家的编程语言和环境,从而需要机器人操作者参加学习培训。当机器人适用范围增广后,这个成本开始显现了。
这些厂商是有理由维护自家的编程环境的,一来工业机器人四十年前就开始规模化做了,那时还没有什么面向对象等现在广为熟知普遍认同的主流先进编程理念,二来萌芽阶段自家技术难免会和竞争对手不同,维护一个编程方式也无可厚非。
三来因为他们的大客户往往也是传统的工业大客户,如大汽车厂商,这些客户求稳,自然不希望你机器人过几年就赶个热潮变换编程方式,搞得他们还得扔掉几十年的经验,重新花大钱培训学习。
然在业界,大家早已思考编程可否做的直观简单些,但在传统厂家中除了一次次地概念性的展示外(如利用外骨骼,3D图像,虚拟现实,iPhone等等),一直没什么商业实用进展,以至于大家再听到“简易编程”等关键词都想吐了。
6. 工业机器人在焊接的时候有什么需要注意的
焊接已成为工业机器人应用最大的领域之一,焊接机器人在汽车、摩托车、工程机械等领域都得到了广泛的应用。目前世界拥有的1000余万台工业机器人中,用于焊接的机器人可达40%以上。