最新統(tǒng)計(jì)，2013年中國工業(yè)機(jī)器人本體市場規(guī)模達(dá)到9.5億美元，并將在未來五年保持18%的年均復(fù)合增長率。從具體應(yīng)用看，近兩年，機(jī)床上下料、碼垛與搬運(yùn)、打磨與噴涂，以及鑄造等需求快速增長。其中最大應(yīng)用仍為焊接，占比一半，主要使用通用六軸機(jī)器人。物料操作是第二大應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括物料搬運(yùn)，碼垛和機(jī)加工等。
同時(shí)，近年受3C行業(yè)推動，ScAra機(jī)器人廠家保持非常強(qiáng)勁增長勢頭。3C行業(yè)將是未來最有潛力的領(lǐng)域之一。本期《伺服與運(yùn)動控制》盤點(diǎn)了機(jī)器人選購時(shí)的注意事項(xiàng)以及在以上領(lǐng)域有著優(yōu)勢應(yīng)用的機(jī)器人，以供參考。
如何選擇合適工業(yè)機(jī)器人
今天，工業(yè)機(jī)器人制造商開發(fā)了適用于各種應(yīng)用的機(jī)器人產(chǎn)品。您需要做的是確定貴司想要的機(jī)器人是用來干什么以及在種類眾多的機(jī)器人中選擇合適的一款。以下為一些參考要素。
■ 應(yīng)用
首先要知道貴司機(jī)器人用于何處。如果只要緊湊拾取和放置的機(jī)器人，Scara機(jī)器人是不錯(cuò)選擇。如果想快速放置小型物品，Delta機(jī)器人是最好選擇。如果想機(jī)器人在工人旁邊一起工作，您就應(yīng)該選擇協(xié)作機(jī)器人。
■ 負(fù)載
負(fù)載是指機(jī)器人在工作時(shí)能夠承受的最大載重。如果您需要將零件從一臺機(jī)器處搬至另外一處，您需要將零件的重量和機(jī)器人抓手的重量計(jì)算在負(fù)載內(nèi)。
■ 自由度（軸數(shù)）
機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。如果只是進(jìn)行一些簡單的應(yīng)用，4軸機(jī)器人就足夠。如果機(jī)器人需要在一個(gè)狹小的空間內(nèi)工作，而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，6軸或者7軸的機(jī)器人是最好的選擇。軸的數(shù)量選擇通常取決于具體的應(yīng)用。
■ 最大運(yùn)動范圍
最大垂直運(yùn)動范圍是指機(jī)器人腕部能夠到達(dá)的最低點(diǎn)（通常低于機(jī)器人的基座）與最高點(diǎn)之間的范圍。最大水平運(yùn)動范圍是指機(jī)器人腕部能水平到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)與機(jī)器人基座中心線的距離。您還需要參考最大動作范圍（用度表示）。這些規(guī)格不同的機(jī)器人區(qū)別很大，對某些特定的應(yīng)用存在限制。
■ 重復(fù)精度
重復(fù)精度是機(jī)器人在完成每一個(gè)循環(huán)后，到達(dá)同一位置的精確度/差異度。通常來說，機(jī)器人可以達(dá)到0.5mm以內(nèi)的精度，甚至更高。例如，如果機(jī)器人是用于制造電路板，您就需要一臺超高重復(fù)精度的機(jī)器人。如果所從事的應(yīng)用精度要求不高，那么機(jī)器人的重復(fù)精度也可以不用那么高。精度在2D視圖中通常用“±”表示。實(shí)際上，由于機(jī)器人并不是線性的，其可以在公差半徑內(nèi)的任何位置。
■ 速度
速度取決于工作需要完成的時(shí)間。規(guī)格表上通常只是給出最大速度，機(jī)器人能提供的速度介于0和最大速度之間。其單位通常為度/秒。一些機(jī)器人制造商還給出了最大加速度。
■ 機(jī)器人重量
如果工業(yè)機(jī)器人需要安裝在定制的工作臺甚至軌道上，您需要知道它的重量并設(shè)計(jì)相應(yīng)的支撐。
■ 制動和慣性力矩
為在工作空間內(nèi)確定精準(zhǔn)和可重復(fù)的位置，您需要足夠數(shù)量的制動。機(jī)器人特定部位的慣性力矩可以向制造商索取。這對于機(jī)器人的安全至關(guān)重要。同時(shí)還應(yīng)該關(guān)注各軸的允許力矩。例如您的應(yīng)用需要一定的力矩去完成時(shí)，就需要檢查該軸的允許力矩能否滿足要求。如果不能，機(jī)器人很可能會因?yàn)槌?fù)載而故障。
■ 防護(hù)等級
機(jī)器人與食品相關(guān)的產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室儀器、醫(yī)療儀器一起工作或者處在易燃的環(huán)境中，其所需的防護(hù)等級各有不同。
12款工業(yè)機(jī)器人精品
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■ 焊接 產(chǎn)品特色：追求最適合的結(jié)構(gòu)·性能·功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的最小化與節(jié)能化；搭載高速度、高品質(zhì)的點(diǎn)焊技術(shù)，使其無多余動 作縮短節(jié)拍。 02 松下：TAWERS 電源融合型焊接專用機(jī)器人 產(chǎn)品特色：硬件上，TAWERS采用緊湊型本體，使用大容量電電及減速器，運(yùn)動性能及可靠性獲得明顯提高，并搭載了高敏感度碰撞檢測功能；軟件上，TAWERS實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與高性能焊接電源的完美結(jié)合；機(jī)器人動作與焊接波形控制、送絲控制緊密配合，大幅提高焊接終始端的焊接品質(zhì)。 03 廣州數(shù)控：RB08工業(yè)機(jī)器人 產(chǎn)品特色：能在惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作，代替人工對工件進(jìn)行焊接，提高效率，擴(kuò)展2個(gè)外部軸，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)八軸聯(lián)動。 |
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■ 搬運(yùn) 04 Fanuc：M-2iA高速搬運(yùn)機(jī)器人 產(chǎn)品特色：完全密封結(jié)構(gòu)（IP69K），高壓噴流清洗；通過視覺和編碼器對運(yùn)行的輸送線上雜亂擺放的工件進(jìn)行視覺定位跟蹤，并高速拾取工件對其進(jìn)行碼垛工作，其節(jié)拍小于0.7s/次。具有4軸控制，最大負(fù)載3kg。 05 庫卡：KR FORTEC新型重載型機(jī)器人系列 產(chǎn)品特色：新型機(jī)器人系列涵蓋360 kg至600 kg的負(fù)載能力范圍，且作用范圍最大可至3326mm。除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人外，庫卡還提供可吊裝以及用于機(jī)床和鑄造領(lǐng)域的機(jī)器人選型。現(xiàn)在，新型KR FORTEC系列與KR 1000 titan系列一起構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的重載型產(chǎn)品家族。 06 愛普生：C3中距離6軸機(jī)器人 產(chǎn)品特色：愛普生C3緊湊型6軸機(jī)器人專為最大靈活性、運(yùn)動范圍和速度而制造。在機(jī)器人設(shè)計(jì)和性能方面，包含所有最新技術(shù)。C3緊湊型6軸機(jī)器人與愛普生的功率驅(qū)動伺服技術(shù)相結(jié)合，能產(chǎn)生客戶所期待的高性能效果。 07 沈陽新松：SRB360/500A重載機(jī)器人 產(chǎn)品特色：采用鋼性的手臂設(shè)計(jì)，提升了手臂負(fù)載能力，擴(kuò)大了適用范圍。水平搬運(yùn)能力重達(dá)500kg，作用半徑長達(dá)約 2525mm。在作業(yè)空間、動力狀態(tài)等方面皆具有優(yōu)異的性能參數(shù)，SRB360/500A系列機(jī)型憑借其更高的模塊化、靈活性和質(zhì)量而保持技術(shù)領(lǐng)先。尤其適合重負(fù)載高效的鑄造、焊接、搬運(yùn)、碼垛等領(lǐng)域，是重負(fù)載機(jī)器人產(chǎn)品的優(yōu)越之選。 |
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■ 鋁鑄件清理及預(yù)加工 08 ABB：IRB 6400R高性能工業(yè)機(jī)器人 產(chǎn)品特色：在同類機(jī)器人精確度最高、剛度最大，非常適合用于鋁鑄件的清理及預(yù)加工等場合。采用成熟設(shè)計(jì)，維護(hù)工作量降至最低，正常工作時(shí)間長；先進(jìn)運(yùn)動控制功能和碰撞檢測功能可顯著減小工具或工件的損壞風(fēng)險(xiǎn)；采用ABB獨(dú)有控制技術(shù)，機(jī)器人始終能夠根據(jù)實(shí)際載荷對加速度和減速度進(jìn)行優(yōu)化，盡可能縮短操作周期時(shí)間。 |
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■ 復(fù)雜裝配 09 三菱電機(jī)：RV-SQ系列（iQ平臺） 產(chǎn)品特色：通過改善功能和性能，可以進(jìn)行中到大型系統(tǒng)的工廠自動化整合以及改進(jìn)整體性能。iQ平臺型SQ系列。 |
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■ 食品、生化制藥、光伏 10 史陶比爾：TP80快速拾放機(jī)器人 產(chǎn)品特色：速度極快，專門用于小零件（1 kg 以下）的拾放操作。TP80 尤其適用于諸如食品、制藥、光伏和化妝品等各領(lǐng)域的包裝應(yīng)用。 11 盟立自動化：IR機(jī)器人 產(chǎn)品特色：體積?。痪雀?；動作靈活，特別適合應(yīng)用于狹小空間；工作范圍大，不需外加直線滑軌即可對應(yīng)并排3 PORT，節(jié)省設(shè)備成本及減少污染機(jī)會；適用晶圓代工、晶圓再生、精密電子、生化制藥。 ■點(diǎn)膠 多伺電子：DSM系列水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人 產(chǎn)品特色：高速動作速度（周期：0.6s以下）；高位置精度（±0.03mm以內(nèi)）及負(fù)載（15kgf） 最短的原點(diǎn)復(fù)位時(shí)間：現(xiàn)有產(chǎn)品的1/5BallScrew&BallSpline-體型Z軸；多種應(yīng)用方式及功能。 |
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