工業(yè)機器人選擇時的注意事項

工業(yè)機器人從誕生開始，就在很多工業(yè)領(lǐng)域里邊得到了廣泛應(yīng)用，主要是有些工廠的勞作環(huán)境對人的身體要求太極端了，人的血肉之軀無法勝任，或者對某些工種的工藝要求非常高而人類的手工作業(yè)無法達標(biāo)等場景。在選擇工業(yè)機器人的時候應(yīng)該注意些什么？

低估了有效負(fù)荷和慣性

機器人用戶在應(yīng)用中的誤區(qū)排在第一位的是低估了有效負(fù)荷和慣性需求。通常大多是因為在計算負(fù)荷時沒有包括機械臂末端所裝工具的重量造成的。其次造成這個錯誤的原因是低估或者完全忽略了偏心負(fù)荷產(chǎn)生的慣性力。慣性力有可能造成機器人軸的超負(fù)荷。在SCARA機器人中，旋轉(zhuǎn)軸的超負(fù)荷是很常見的。不將這個問題糾正也會對機器人造成傷害.減少負(fù)荷或者減小速度參數(shù)可以對這種情況進行彌補。但是，減小速度將會增加不必要的周期時間--作為投資回報減少一部分的周期在購買機器人方面是排在首位的。這也是為什么負(fù)荷相關(guān)因素從一開始就非常重要的原因。

有效負(fù)荷非常重要，一般機器人技術(shù)參數(shù)給出的一些信息，都有詳細(xì)的說明，額定負(fù)載是在額定速度的情況才是有效的，達到最大負(fù)載的其中一個重要條件就是要除低機器人運行速度，另外過大負(fù)載也有可能破壞機器人的精度。

試圖讓機器人做過多事情

有時，機器人能力和靈活性使得設(shè)計者要它承擔(dān)過多的工作以至于機器人單元太過于復(fù)雜。這種結(jié)果一旦產(chǎn)生就很難確定正確的周期時間，或者給解決方案帶來額外的困難，甚至由于處理器速度限制將產(chǎn)生大量的困難。而且一旦生產(chǎn)出現(xiàn)故障，這種錯誤常常被放大。在生產(chǎn)中，非計劃的停產(chǎn)將會導(dǎo)致巨大的損失。

另外一種情況就是機器人和工作單元的使用超出了原始設(shè)計的能力要求。當(dāng)增加的工作是在仿真之后才增加的，這時很容易出現(xiàn)令人失望的情況。尤其是在推進計劃之前沒有做新的仿真，那么規(guī)定的循環(huán)周期就有可能達不到。因此要保證機器人的一個循環(huán)周期在規(guī)定的時間以內(nèi)，那么超出機器人能力范圍的事情就得非常小心。

在使用機器人之前，一定要經(jīng)過模擬仿真，按照設(shè)計要求，確定機器人的應(yīng)用的行程負(fù)載，還有周期時間，如果增加機器人新的應(yīng)用，先進行一定的驗證后再進入。

低估了電纜的管理問題

正如看起來那么簡單，也可能因為看起來過于簡單，所以電纜管理經(jīng)常超負(fù)荷。但是，優(yōu)化到機械臂末端所裝工具的電纜或外圍設(shè)備的路徑對于機器人設(shè)備的運動來說是非常重要的。缺少對潛在問題的估計將導(dǎo)致機器人為避免電纜糾纏和受壓而產(chǎn)生不必要的動作。并且，如果不運用動態(tài)電纜或者減少電纜的壓力可能會導(dǎo)致電線的損壞和停機。

目前使用的機器人末端執(zhí)行器(end-effector)，一般是氣體驅(qū)動或電器驅(qū)動的，無可避免的會有相應(yīng)的氣管或電纜連接。大部分的工業(yè)機器人的氣路和電器回路是走外面的，所以機器人運動控制的時候要相當(dāng)?shù)男⌒?；也有一部的工業(yè)機器人的氣路和電氣回路是內(nèi)置的，這時就非常的方便，只要考慮手臂與末端執(zhí)行器的相對運動時線纜的管理就可以的。

在選擇機器人系統(tǒng)之前應(yīng)考慮的問題

通過對每個應(yīng)用的考慮，當(dāng)系統(tǒng)安裝以后，你就可以確定各個方面的應(yīng)用是你需要的以及避免由于可能出現(xiàn)的錯誤而造成的嚴(yán)重超支。需要考慮的因素有：

Load（負(fù)載）--考慮有效負(fù)荷，方向和力矩；

Orientation（方向）--考慮移動的平面，在移動的平面中可能的障礙和潤滑以及維護中的各種影響；

Speed（速度）--考慮速度、加速、減速以及它們產(chǎn)生的慣量；

Travel（移動）--考慮移動的距離、校正、加潤滑油間隔期和萬向球螺釘?shù)耐蝗灰苿樱?/p>

Environment（環(huán)境）--考慮環(huán)境溫度、清潔度和腐蝕劑的存在；

DutyCycle（負(fù)載循環(huán)）--考慮是否運轉(zhuǎn)的時間比例和零件的熱效應(yīng)。

除這些之外，還有就是機器人的工作行程也是要考慮的問題之一。行程確定時，不能只按照機器人技術(shù)參數(shù)的行程來確定是否可以達到應(yīng)用的要求，應(yīng)該要實際考慮到末端執(zhí)行器安裝后，機器人的運動軌跡是否可能達到行程所需。這也是要進行模擬仿真的關(guān)鍵原因之一。對于環(huán)境來說，不同的環(huán)境，會有專門定制的工業(yè)機器人，比如噴涂行業(yè)需要的是有防爆能力的工業(yè)機器人，這與標(biāo)準(zhǔn)的機器人就有所不同，還有潔凈室的使用等等。還有機器人的可靠性與其故障率，消耗的電力等等都是在選用是必須要考慮的問題。

誤區(qū)五：對精確性和可重復(fù)性的誤解

一臺精確的機器是可以重復(fù)的，但一個可重復(fù)性的機器不一定具有精確性。可重復(fù)性是指機器人依照規(guī)定的工作路徑，在既定的位置之間精確往返來體現(xiàn)的。精確性是依照工作路徑精確地移動到一個經(jīng)過計算的點來體現(xiàn)的。搬運動作中機器人通過計算移動到一些既定點的位置，運用的是機器人的精確性能。精確性與機械耐受度以及機器人手臂的精確度有直接的關(guān)系。

精確性與機械手臂的機械精度有著極大的關(guān)系，精度越高，才能保證有精確的高速度，機器人減速器是保證機器人精度的一個重要的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。一般的工業(yè)機器人都是選用RV類型的標(biāo)準(zhǔn)減速器，如果需要應(yīng)用于一些精度制造方面的應(yīng)用，可以考慮選用機器人始祖staubliunimation的工業(yè)機器人。

挑選機器人系統(tǒng)只依賴于控制系統(tǒng)的優(yōu)劣

大多數(shù)機器人制造商考慮更多的可能是機器人的控制器而不是機械性能。但是如果一旦配置了機器人，正常運行時間就主要依賴于機械的耐用性。產(chǎn)品喪失生產(chǎn)能力很可能不是由于控制器和電子設(shè)備差造成的，而是由于機械性能不好造成的。通常選擇一個機器人系統(tǒng)是基于使用者對控制器和軟件的精通。如果在這方面機器人同時又有很出色的機械性能，那么這將是一個非常具有競爭力的優(yōu)勢。相反，如果機器人在安裝以后需要不斷地進行維修，那么精通控制所帶來省時優(yōu)勢將很快被消耗掉。

機械部分是首先保證工業(yè)機器人性能的關(guān)鍵，精度，速度和耐用度，都于機械部分有著及大的關(guān)系。機器人的機構(gòu)組成比較簡單，一般就是馬達與減速器，如果選用的機器人經(jīng)常需要維修減速器部分，或其他機械結(jié)構(gòu)，那是非常麻煩的。

沒有正確的機器人知識

機器人的制造商和系統(tǒng)集成商設(shè)計一個機器人單元通常都只是為一種應(yīng)用，但是如果用戶沒有正確的機器人方面的知識，就有可能會面臨失敗。任何生產(chǎn)設(shè)備的使用時間是和用戶如何使用、維護設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)的。一些第一次用機器人的用戶拒絕培訓(xùn)并不少見。機器人保持正常工作至關(guān)重要的條件是充分了解機器人的能力并在工作范圍內(nèi)最佳使用。

工業(yè)機器人是很特殊的設(shè)備，其操作復(fù)雜程度絲毫不亞于一臺數(shù)控機床。同樣的，使用機器人的必須要熟悉基本的工業(yè)機器人的安全操作知識，否則對設(shè)備對人都是非常不安全的。使用機器人的操作員，一定要由系統(tǒng)制造商進行系統(tǒng)的安全操作培訓(xùn)后，才允許實際操作。