工业机器人采用多种类型的机构,这些机构的设计和选择与多个因素密切相关。
一、工业机器人采用的机构类型
1、串联机器人:
- 由连杆和关节顺序连接而成,形成开式链机构。
- 具有工作空间大、运动速度快等优点,但刚度较弱,定位精度较低。
- 适用于需要较大工作空间和快速响应的应用场景。
2、并联机器人:
- 动平台和静平台通过至少两条独立的运动链相连接,形成闭链机构。
- 具有刚度大、定位精度高等优点,但工作空间相对较小,运动速度较低。
- 常用于高精度、高刚性要求的场合,如机床加工、太阳能面板组装等。
3、直角坐标型机器人:
- 臂部可沿三个直角坐标移动。
- 动作简单直接,适用于规整的坐标系内移动任务。
4、圆柱坐标型机器人:
- 臂部可作升降、回转和伸缩动作。
- 适用于在一个圆柱体的空间内活动的任务。
5、球坐标型机器人:
- 臂部能回转、俯仰和伸缩。
- 能在更广阔的空间内灵活转动。
6、关节型机器人:
- 臂部有多个转动关节。
- 最为灵活,像人的手臂一样可以自由弯曲伸展。
- 广泛应用于焊接、装配、搬运、喷涂等领域。
二、影响因素
1、应用场合与需求:
- 明确机器人将在何种生产线上使用,例如焊接、装配、搬运、喷涂、打磨、码垛等不同应用场景。
- 考虑生产线上物料的性质、尺寸、重量和形状。
2、负载能力:
- 根据实际需要搬运或操作物料的最大重量来选择机器人,确保其有效负载能力足以胜任任务。
3、工作范围:
- 机器人工作空间的大小决定了其可达范围,必须确保机器人臂展能满足作业区域的需求。
4、精度与重复定位精度:
- 对于要求高精度的作业,如精密装配和焊接,机器人应具备高定位精度和重复定位精度。
5、速度与节拍时间:
- 根据生产线的节拍需求选择机器人,速度快的机器人可以提高生产效率。
6、灵活性与可编程性:
- 考虑机器人是否支持灵活编程,能否适应生产任务的变化。
7、安全性:
- 确保选型的机器人满足相关的安全标准和要求,并具备安全功能,如防止碰撞、紧急停止系统和安全控制功能。
8、控制系统与软件:
- 确保机器人控制系统与工厂现有的生产管理系统、ERP系统等能够顺利集成。
9、经济性原则:
- 结合初期投入成本、运行成本、预期使用寿命、能耗、维护费用等因素,进行全生命周期成本分析,确保投资回报合理。
工业机器人采用的机构类型多样,每种类型都有其特定的应用场景和优缺点,在选择机器人机构时,需要综合考虑应用场合、负载能力、工作范围、精度与速度、灵活性与可编程性、安全性、控制系统与软件以及经济性等多个因素,以确保选择的机器人能够满足特定生产需求并具有良好的性能和可靠性。