01

Applications

應(yīng)用場合

首先，最重要的一點(diǎn)，工程師需要評(píng)估導(dǎo)入的機(jī)器人將應(yīng)用于什么樣的場合和制程。

針對(duì)緊湊型的取放(Pick& Place)料機(jī)器人的應(yīng)用場合，可以選擇水平關(guān)節(jié)型機(jī)器人(Scara)。

針對(duì)小型物件快速取放的場合，并聯(lián)機(jī)器人(Delta)最合適不過了。

協(xié)作型機(jī)器人(Cobots)適用于應(yīng)用制程需要在人工旁邊由機(jī)器協(xié)同完成、人機(jī)混合的半自動(dòng)線，特別是需要經(jīng)常變換工位或移位移線的情況，以及配合新型力矩感應(yīng)器的場合。

接垂直關(guān)節(jié)多軸機(jī)器人(Multi-axis)，它可以適應(yīng)一個(gè)非常大范圍的應(yīng)用。從取、放料到碼垛，以及噴涂，去毛刺，焊接等專用制程。

現(xiàn)在，工業(yè)機(jī)器人制造商針對(duì)不同應(yīng)用制程的場景，都有相對(duì)應(yīng)的機(jī)器人方案。

你需要明確的是，你希望機(jī)器人為你完成什么工作，然后從不同的種類當(dāng)中，挑選最適合的型號(hào)。

02

Payload

有效負(fù)載

有效負(fù)載指的是機(jī)器人在其工作空間可以攜帶的最大負(fù)荷，從3kg到1300kg不等。
如果你想要機(jī)器人將目標(biāo)工件從一個(gè)工位搬運(yùn)到另一個(gè)工位，記得把機(jī)器人手爪的重量和工件的重量加總到工作負(fù)荷中。
需要注意的一點(diǎn)，機(jī)器人的負(fù)載曲線隨著空間范圍距離位置的不同，實(shí)際負(fù)載能力也會(huì)有所不同。

03

Maximum action range

最大動(dòng)作范圍

評(píng)估目標(biāo)應(yīng)用場合時(shí)，要清楚機(jī)器人需要到達(dá)的最大距離。選擇一個(gè)機(jī)器人不僅僅憑它的有效載荷，它到達(dá)的確切距離也需綜合考量。憑借每個(gè)公司都給出相應(yīng)機(jī)器人的作動(dòng)范圍圖可以判斷出機(jī)器人是否適合于特定的應(yīng)用。機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)范圍，注意機(jī)器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域。
機(jī)器人的最大水平作動(dòng)距離是從機(jī)器人底座中心到手腕可以水平達(dá)到的最遠(yuǎn)點(diǎn)的中心的距離(X)。最大垂直高度的量測是從機(jī)器人能到達(dá)的最低點(diǎn)(常在機(jī)器人底座以下)到手腕可以達(dá)到的的最大高度的距離(Y)。

04

Degrees of freedom

自由度(軸數(shù))

機(jī)器人配置的軸數(shù)直接關(guān)聯(lián)其自由度。針對(duì)于一個(gè)直來直去的簡單場合，例如簡單的4軸機(jī)器人就可以輕松應(yīng)對(duì)從一條皮帶線取放到另一條的場景。
但是，如果應(yīng)用場景是在狹小的工作空間，且需要機(jī)器人手臂做很多的扭曲和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，6軸或7軸機(jī)器人再合適不過。
軸數(shù)一般由應(yīng)用場合決定。在成本允許的情況下，可以選擇多一點(diǎn)軸數(shù)的機(jī)器人，有更好的靈活性，有利于后續(xù)重復(fù)利用改造機(jī)器人到另一個(gè)應(yīng)用制程，能適應(yīng)不同的工作任務(wù)，而不是發(fā)現(xiàn)軸數(shù)不夠。
機(jī)器人制造商傾向于使用各自略有不同的軸或關(guān)節(jié)命名?；旧希谝魂P(guān)節(jié)(J1)是最接近機(jī)器人底座的那個(gè)。接下來的關(guān)節(jié)稱為J2，J3，J4和依此類推，直到到達(dá)手腕末端。而其他的Yaskawa/Motoman公司則使用字母命名他們機(jī)器人的軸。

05

Repetitive accuracy

重復(fù)精度

重復(fù)精度也由應(yīng)用場合決定，可以被概括為機(jī)器人完成例行工作任務(wù)每一次到達(dá)同一位置的能力。
重復(fù)精度一般在±0.05mm到±0.02mm之間，甚至更精密。針對(duì)比較粗糙的應(yīng)用工序，比如打包，碼垛等，不需要那么精密的工業(yè)機(jī)器人；如果是需要組裝電子線路板，那么你就需要一個(gè)超級(jí)精密重復(fù)精度的機(jī)器人。
另外，組裝工程的機(jī)器人精度的選型要求，也關(guān)聯(lián)組裝工程各環(huán)節(jié)尺寸和公差的傳遞和計(jì)算，比如：來料物料的定位精度，工件本身的在治具中的重復(fù)定位精度等。這項(xiàng)指標(biāo)從2D方面以正負(fù)±表示。事實(shí)上，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)重復(fù)點(diǎn)不是線性的而是在空間3D運(yùn)動(dòng)，該參數(shù)的實(shí)際情況可以是在公差半徑內(nèi)的球形空間內(nèi)任何位置。
當(dāng)然，現(xiàn)在的配合現(xiàn)在的機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，將減低機(jī)器人對(duì)于來料精度的要求和依賴，提升整體的組裝精度。

06

Body weight

本體重量

在設(shè)計(jì)機(jī)器人單元時(shí)，機(jī)器人本體重量是需要考慮的重要因素。遇到需要將工業(yè)機(jī)器人安裝在定制機(jī)臺(tái)，甚至在導(dǎo)軌上的應(yīng)用場景時(shí)，你可能需要根據(jù)它的重量來設(shè)計(jì)相應(yīng)的支撐。

07

Brake and moment of inertia

剎車和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

每個(gè)機(jī)器人制造商提供他們的機(jī)器人制動(dòng)系統(tǒng)的信息。
有些機(jī)器人對(duì)所有的軸配備剎車，其他的機(jī)器人型號(hào)不是所有的軸都配置剎車。需要有足夠數(shù)量的剎車，來確保在工作區(qū)中的精確和可重復(fù)位置。
另外一種特別情況，在遇到意外斷電時(shí)，不帶剎車的負(fù)重機(jī)器人軸不能鎖死，存在意外的風(fēng)險(xiǎn)。
某些機(jī)器人制造商也會(huì)提供機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這有利于設(shè)計(jì)的安全性。你可能還注意到不同軸上的適用的扭矩。如果你的動(dòng)作需要一定量的扭矩才能完成，那就需要檢查該軸上適用的最大扭矩是否正確的。如果選型錯(cuò)誤，機(jī)器人可能由于過載而Down機(jī)。

08

Speed

速度

這個(gè)參數(shù)對(duì)每個(gè)用戶都很重要。事實(shí)上，它取決于在該作業(yè)需要完成的Cycle Time。
規(guī)格表列明了該型號(hào)機(jī)器人最大速度，但要清楚，考量從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的加減速，實(shí)際運(yùn)行的速度將在0和最大速度之間。這項(xiàng)參數(shù)單位通常以度/秒計(jì)。有的機(jī)器人制造商也會(huì)標(biāo)注機(jī)器人的最大加速度。

09

Protection level

防護(hù)等級(jí)

用戶需要根據(jù)機(jī)器人的使用環(huán)境，來選擇達(dá)到一定的防護(hù)等級(jí)(IP等級(jí))的標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)不同的場合不同的IP防護(hù)等級(jí)的產(chǎn)品系列，一些制造商會(huì)提供相同的機(jī)械手。
如果機(jī)器人應(yīng)用在與生產(chǎn)食品相關(guān)的產(chǎn)品、醫(yī)療器具、醫(yī)藥，或是易燃易爆的工作環(huán)境IP等級(jí)會(huì)有所不同。一般如，標(biāo)準(zhǔn): IP40，油霧: IP67，清潔ISO等級(jí): 3 。