工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用誤區(qū)及相關(guān)建議

　　當(dāng)機(jī)器人技術(shù)在不斷改進(jìn)和發(fā)展時，越來越多的企業(yè)開始采購和使用機(jī)器人。如何才能知道要選擇哪個種類的機(jī)器人呢？如何避免我們可能并不了解的那些誤區(qū)，甚至是那些已經(jīng)在應(yīng)用上取得成功而并不適合自己的？機(jī)器人投資通常從幾萬到百萬美元，在第一時間作出正確的選擇并且避免常見的錯誤是非常重要的，因為錯誤將導(dǎo)致不必要的開支或者任務(wù)的延期。為了幫助工程師和設(shè)計人員避免最嚴(yán)重的錯誤，文中列出了機(jī)器人應(yīng)用避免的十大誤區(qū)。

　　誤區(qū)一：低估了有效負(fù)荷和慣性

　　機(jī)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(jī)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(jī)器人軸的超負(fù)荷。在SCARA機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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。

　　小編：有效負(fù)荷非常重要，一般機(jī)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(dá)到最大負(fù)載的其中一個重要條件就是要除低機(jī)器人運行速度，另外過大負(fù)載也有可能破壞機(jī)器人的精度。

　　誤區(qū)二：試圖讓機(jī)器人做過多事情

　　有時，機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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(dá)不到。因此要保證機(jī)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(jī)器人能力范圍的事情就得非常小心。

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

　　誤區(qū)三：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(jī)械臂末端所裝工具的電纜或外圍設(shè)備的路徑對于機(jī)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(jī)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(jī)。

　　小編：目前使用的機(jī)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(jī)器人的氣路和電器回路是走外面的，所以機(jī)器人運動控制的時候要相當(dāng)?shù)男⌒?；也有一部?a href='http://www.ttokpm.com/v/' target='_blank' class='arckwlink_none'>工業(yè)機(jī)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。

　　誤區(qū)四：在選擇機(jī)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(hù)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)。

　　小編：除這些之外，還有就是機(jī)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(jī)器人技術(shù)參數(shù)的行程來確定是否可以達(dá)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(jī)器人的運動軌跡是否可能達(dá)到行程所需。這也是要進(jìn)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(jī)器人，比如噴涂行業(yè)需要的是有防爆能力的工業(yè)機(jī)器人，這與標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人就有所不同，還有潔凈室的使用等等。還有機(jī)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(jī)器是可以重復(fù)的，但一個可重復(fù)性的機(jī)器不一定具有精確性?？芍貜?fù)性是指機(jī)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(jī)器人通過計算移動到一些既定點的位置，運用的是機(jī)器人的精確性能。精確性與機(jī)械耐受度以及機(jī)器人手臂的精確度有直接的關(guān)系。

　　小編：精確性與機(jī)械手臂的機(jī)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(jī)器人減速器是保證機(jī)器人精度的一個重要的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。一般的工業(yè)機(jī)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(jī)器人始祖staubliunimation的工業(yè)機(jī)器人。