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工业机器人应用与选型,你知道多少呢?

时间:2020-10-16  点击量:
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一、工业机器人简介
 
        工业机器人是一种多用途的、可重复编程的、广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,具有一定的自动性,可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。
 
工业机器人通常具有三个或更多可编程的轴。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或末端执行器。
 

二、工业机器人常见类型

        根据应用领域及用途不同,工业机器人一般分为焊接机器人、码垛机器人、装配机器人、喷涂机器人、搬运机器人等等。
 
1、焊接机器人
 
        指从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,在机器人末端连接法兰装接焊钳或焊(割)枪等,使之能进行焊接、切割或热喷涂。
 
        焊接机器人具备性能稳定,工作空间大、运动速度快、负荷能力强等特点。焊接机器人一般分为中空型焊接机器人和通用型焊接机器人,通用型焊接机器人本体一般采用通用6轴机器人,而中空型焊接机器人则是专为焊接自动化使用的机型,其结构可以直接安装焊机等设备配套焊接。
 
        不管何种工业机器人,只要具有焊接工艺,系统具备焊接参数设定基本都可以应用在焊接领域,选择合适的焊接机器人是根据实际生产情况,结合产品情况、规格、焊接要求等进行选择。

2、码垛机器人
 
        指从事码垛作业的工业机器人,将已装入容器的物体,按照一定规则排列码放在托盘或其他载具上。通过在末端法兰装接不同类型的抓取机构,来实现柔性抓取作业。
 
        码垛机器人一般采用坐标式机器人,结构简单、故障率低、性能可靠、维修保养简单。一般常采用4轴形式,整体占地面积少、适用性强、能耗低、只需定位抓起点和摆放点,示教方法简单易懂。
 
        码垛机器人应用比较专一,一般只能进行平面的搬运及码垛,可通过软件设置生产自动码垛程序。
 
3、装配机器人

        为完成装配作业而设计的工业机器人,其结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱体型等。和一般工业机器人相比,装配机器人具备高精度、高柔顺性、工作范围小等特点。

4、喷涂机器人
 
        指可以进行自动喷漆或喷涂其它涂料的工业机器人。
 
        喷涂机器人多采用5或6自由度关节式结构,手臂有较大的运动空间,并可做复杂的轨迹运动。较先进的喷涂机器人腕部采用柔性手腕,既可向各个方向弯曲,又可转动,其动作类似人的手腕。
 
        喷涂机器人具备柔性大、工作范围大、可插件结构和模块化设计、对于机器人的重复定位精度要求不高等特点。

5、搬运机器人
 

 
        指可以进行自动化搬运作业的工业机器人。
 
        搬运机器人与码垛机器人基本相同,其主要区别在于搬运机器人更多的采用6轴形式,其特点是运动速度快,柔性度高等。
 
        一般搬运机器人结合输送线体、加工设备等,完成物料的抓取与搬运作业,实现无人化生产输送。

三、工业机器人选型
 
        工业机器人通常是由机器人本体以及末端执行器组成。在工业机器人的应用过程中,通常是对机器人本体进行符合使用条件的选型,末端执行器则是针对不同的使用行业以及环境进行定制。
 
        对于机器人本体的选型,主要的选型参数为应用场景、自由度、重复定位精度、有效负载、工作半径以及本体重量等。

1、应用场景
 
        对于不同的应用场景,所适配的机器人也不一样。多轴机器人、协作型机器人、水平关节型机器人以及并联机器人,在其各自适配的应用场景中才能最大限度的发挥其工作能力。
 
2、自由度
 
        机器人配置的轴数直接关联其自由度,轴数一般取决于应用场景。自由度的不同影响着机器人的应用成本,在成本允许的前提下,轴数多一点能够提高整体的兼容性。
 
3、重复定位精度
 
        一般指机器人完成例行的工作任务每次到达同一位置的精度,重复定位精度影响着机器人工作的准确性及稳定性,不同的应用场景对于机器人重复定位精度的要求不一样。比如大型物料的码垛,一般不会要求很高的定位精度,但是在一些加工制造行业所采用的装配机器人则需要较高的重复定位精度。
 
 
4、有效负载
 
        机器人在其工作空间内可携带的最大负载,该负载包含工业机器人末端轴所装接的末端执行器重量。由于在机器人工作空间范围内,不同位置距离,机器人的实际负载能力会有一定的差异。所以一般在选型过程中,对于机器人负载一般会留有20%左右的余量。
 
5、工作半径
 
        机器人的水平运动范围,每个公司都会给出相应机器人的动作范围图,由此可以判断,该机器人是否适合特定的应用。
 
6、本体重量
 
        机器人本体重量是在其选型应用过程中的一个重要因素,如果工业机器人必须安装在一个定制的机台或者导轨上,那么就需要知道机器人本体重量来设计相应的支持。

四、工业机器人应用
 
        随着智能制造的发展,自动化需求的提升。工业机器人在越来越多的行业中得到普遍的应用。工业机器人与各种机床、线体进行集成,从而提高生产加工效率和安全性。
 
        机器人技术是先进制造技术和自动化装备的典型代表,智能化工业装备已经成为全球制造业转型升级的基础。工业机器技术与MES/WMS进行集成应用,使智能制造与数字化车间、智能工厂从概念走向现实。

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