工業機械人應用與選型知多少?

2021-10-14 09:27:06 字數 2902 閱讀 9120

工業機械人簡介

工業機械人是一種多用途的、可重複程式設計的、廣泛用於工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,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各種工業加工製造功能。工業機械人被廣泛應用於電子、物流、化工等各個工業領域之中。

工業機械人通常具有三個或更多可程式設計的軸。為了適應不同的用途,機械人最後乙個軸的機械介面,通常是乙個連線法蘭,可接裝不同工具或末端執行器。

工業機械人常見型別

根據應用領域及用途不同,工業機械人一般分為焊接機械人、碼垛機械人、裝配機械人、噴塗機械人、搬運機械人等等。

焊接機械人

指從事焊接(包括切割與噴塗)的工業機械人,在機械人末端連線法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍等,使之能進行焊接、切割或熱噴塗。

焊接機械人具備效能穩定,工作空間大、運動速度快、負荷能力強等特點。焊接機械人一般分為中空型焊接機械人和通用型焊接機械人,通用型焊接機械人本體一般採用通用6軸機械人,而中空型焊接機械人則是專為焊接自動化使用的機型,其結構可以直接安裝焊機等裝置配套焊接。

不管何種工業機械人,只要具有焊接工藝,系統具備焊接引數設定基本都可以應用在焊接領域,選擇合適的焊接機械人是根據實際生產情況,結合產品情況、規格、焊接要求等進行選擇。

碼垛機械人

指從事碼垛作業的工業機械人,將已裝入容器的物體,按照一定規則排列碼放在托盤或其他載具上。通過在末端法蘭裝接不同型別的抓取機構,來實現柔性抓取作業。

碼垛機械人一般採用座標式機械人,結構簡單、故障率低、效能可靠、維修保養簡單。一般常採用4軸形式,整體占地面積少、適用性強、能耗低、只需定位抓起點和擺放點,示教方法簡單易懂。

碼垛機械人應用比較專一,一般只能進行平面的搬運及碼垛,可通過軟體設定生產自動碼垛程式。

裝配機械人

為完成裝配作業而設計的工業機械人,其結構型別有水平關節型、直角座標型、多關節型和圓柱體型等。和一般工業機械人相比,裝配機械人具備高精度、高柔順性、工作範圍小等特點。

噴塗機械人

指可以進行自動噴漆或噴塗其它塗料的工業機械人。

噴塗機械人多採用5或6自由度關節式結構,手臂有較大的運動空間,並可做複雜的軌跡運動。較先進的噴塗機械人腕部採用柔性手腕,既可向各個方向彎曲,又可轉動,其動作類似人的手腕。

噴塗機械人具備柔性大、工作範圍大、可外掛程式結構和模組化設計、對於機械人的重複定位精度要求不高等特點。

搬運機械人

指可以進行自動化搬運作業的工業機械人。

搬運機械人與碼垛機械人基本相同,其主要區別在於搬運機械人更多的採用6軸形式,其特點是運動速度快,柔性度高等。

一般搬運機械人結合輸送線體、加工裝置等,完成物料的抓取與搬運作業,實現無人化生產輸送。

工業機械人選型

工業機械人通常是由機械人本體以及末端執行器組成。在工業機械人的應用過程中,通常是對機械人本體進行符合使用條件的選型,末端執行器則是針對不同的使用行業以及環境進行定製。

對於機械人本體的選型,主要的選型引數為應用場景、自由度、重複定位精度、有效負載、工作半徑以及本體重量等。

應用場景

對於不同的應用場景,所適配的機械人也不一樣。多軸機械人、協作型機械人、水平關節型機械人以及併聯機械人,在其各自適配的應用場景中才能最大限度的發揮其工作能力。

自由度

機械人配置的軸數直接關聯其自由度,軸數一般取決於應用場景。自由度的不同影響著機械人的應用成本,在成本允許的前提下,軸數多一點能夠提高整體的相容性。

重複定位精度

一般指機械人完成例行的工作任務每次到達同一位置的精度,重複定位精度影響著機械人工作的準確性及穩定性,不同的應用場景對於機械人重複定位精度的要求不一樣。比如大型物料的碼垛,一般不會要求很高的定位精度,但是在一些加工製造行業所採用的裝配機械人則需要較高的重複定位精度。

有效負載

機械人在其工作空間內可攜帶的最大負載,該負載包含工業機械人末端軸所裝接的末端執行器重量。由於在機械人工作空間範圍內,不同位置距離,機械人的實際負載能力會有一定的差異。所以一般在選型過程中,對於機械人負載一般會留有20%左右的餘量。

工作半徑

機械人的水平運動範圍,每個公司都會給出相應機械人的動作範圍圖,由此可以判斷,該機械人是否適合特定的應用。

本體重量

機械人本體重量是在其選型應用過程中的乙個重要因素,如果工業機械人必須安裝在乙個定製的機台或者導軌上,那麼就需要知道機械人本體重量來設計相應的支援。

工業機械人應用

隨著智慧型製造的發展,自動化需求的提公升。工業機械人在越來越多的行業中得到普遍的應用。工業機械人與各種工具機、線體進行整合,從而提高生產加工效率和安全性。

機械人技術是先進製造技術和自動化裝備的典型代表,智慧型化工業裝備已經成為全球製造業轉型公升級的基礎。工業機器技術與mes/wms進行整合應用,使智慧型製造與數位化車間、智慧型工廠從概念走向現實。

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