《制造业中的机器人、自动化和系统集成》—— 2.3 机器人的选型

简介: 为特定应用场合选择机器人时,主要考虑机器人的能力和性能,这些应满足应用以及相应解决方案的需求。值得注意的是,有很多不同的方法来满足相同的应用,例如机器人搬运工件到固定的刀具进行加工或者用刀具加工固定的工件。

本节书摘来自华章出版社《制造业中的机器人、自动化和系统集成》一书中的第2章,第2.3节,作者[英] 麦克·威尔逊(Mike Wilson),更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

2.3 机器人的选型

为特定应用场合选择机器人时,主要考虑机器人的能力和性能,这些应满足应用以及相应解决方案的需求。值得注意的是,有很多不同的方法来满足相同的应用,例如机器人搬运工件到固定的刀具进行加工或者用刀具加工固定的工件。每一种应用都对机器人有不同的性能要求。在这种情况下,如果机器人搬运的是工件而不是工具,就需要一种具有不同负载能力的机器人。采取哪种方案可由系统的其他方面来决定,比如工件输入/输出系统或者选择方案的总体成本来决定。因此,机器人的选择过程通常是反复的,在确定最佳方案之前需要考虑大量不同的方案。这将在第5章进一步讨论。
一旦确定了系统方案,就可以定义机器人所需要的能力和性能。它们通常由一个数据表明确地给出,这个表为用户提供了选择某种应用最合适的机器人必需的基本性能和能力信息。不幸的是,对不同的机器人规格进行比较通常不是一件简单的事,因为许多参数是相关联的。例如,机器人构型决定工作空间的形状,机器人安装位置决定工作空间的哪一部分是可以使用的,这也反过来决定所需的可达空间。
很少有一个参数能够起到最重要的作用并因此作为选择工作的开始。如上所述,通常我们需要综合可达空间、负载能力以及重复性等诸多因素,作为选择工作的起点。最终,31整个方案的成本和简洁性通常是最重要的,因此如何选择机器人应该根据要完成的目标来确定(见第5章)。
数据表通常包含机器人的主要规格参数,包括:
●构型。机器人手臂通常用照片和能够阐明这种结构的图解来展示,例如关节臂型、SCARA型或者三角形机器人。
●轴数。轴数需要在数据表中说明,或者由表中的其他数据来决定,比如工作范围和速度。
●可达空间。一般在工作空间上指出或者说明。可能在同一个数据表上有多个模型,用来说明不同的可达空间。
●工作空间。通常用一个能够同时展示侧视图和俯视图的图来阐释。
●负载。通常说明机器人手腕的最大负载。数据表可以通过不同的机器人模型来展示不同的负载(不同可达空间通常具有不同的负载)。通常,说明不同手腕偏距的负载的图不包含在数据表中(如图2-7所示)。机器人一般具有在手臂(轴2和轴3)上增加额外负载的能力。这一点有时但不总是在数据表中说明。
●点和轨迹重复性。通常指明点重复性。
●轴的旋转范围和速度。通常指明每根轴的旋转范围和最大运行速度。
●机器人安装特性。说明机器人能够以多种方式安装,比如墙壁安装和倒挂安装。
●尺寸和重量。说明机器人手臂的重量和尺寸。
●防护和环保能力。通常包括标准机器人手臂的IP等级和其他可选项。也可能有其他特定选项,比如洁净室(针对电子行业)、冲洗(针对食物行业)、铸造(针对热的以及脏的应用)32。
●电气要求。说明电源要求和消耗的功率。
除了机器人手臂的特征外,机器人控制器的能力也很重要,这通常由一张单独的数据表来说明。然而,对于初始的概念方案来说,最重要的功能都和机器人手臂相关。控制器的重要性多与可以控制的轴数和界面交互性能相关。

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