买数控机床也不投资机器人?专家揭秘美中小制造业自动化关键难题
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2024-01-23
并联机器人由于其高度、轻载的特点广泛应用于各种工业生产场景,在生产环节中可完成快速拾取和放置为了满足前端设备产能需要,速度一直是客户衡量并联机器人的主要参数之一,同时也是客户担心和困惑的参数结合应用案例对并联机器人的速度问题做出以下简要分析。
国际上对机器人速度的通用评判标准是跑门字形(25/305/25),阿童木金刚系列D3P-1100型号机器人按标准节拍的速度可以达到250次/min,这个速度是衡量并联机器人本体的重要参数但在项目应用过程中,机器人的速度还需要考虑生产工艺、现场布局、放置精度、物料状态等因素,所以机器人的应用速度会比标准节拍的速度慢很多。
本文从项目应用角度出发,从末端负载大小、现场布局、项目工艺、稳定性几方面分析末端负载大小 机器人的末端负载包括末端夹具、物料两部分末端负载越大,机器人的速度越慢以颗粒带项目为例,物料的重量为10g-80g,常用的抓取方式为双抓和三抓,负载的重量主要是末端夹具,因此在末端夹具设计过程中,轻量化设计就尤为重要(已有推文介绍)。
但在一些项目上,需要增加额外的伸缩或者翻转动作,动作越多,末端重量越大,耗时增加,机器人节拍降低以颗粒带项目为例,使用轻量化多抓夹具,单台D3P-1100型号机器人最多可满足前端130袋/min的产量,但如果增加额外的伸缩或者翻转动作,机器人的产能会下降15%左右。
轻量化设计的多抓夹具使用轻质材料的多抓吸盘现场布局 并联机器人工作站会涉及到与生产线前后端的对接,尤其是在一些自动化改造项目中,现场布局需要依据现有设备尺寸进行调整,如高度、工作空间等D3P-1100型号机器人的工作空间为横向直径1100mm,纵向320mm,在该工作空间内,机器人的行程越小,速度越快。
以颗粒袋项目为例,相同工作情况下,行程300mm与行程600mm的速度会相差20%以某抓瓶入槽项目为例,机器人行程600-700mm,机器人的节拍为55次/min项目工艺 机器人的抓取分为四种,分别是随动抓取定点放置、随动抓取随动放置、定点抓取随动放置、定点抓取定点放置。
在其他工况相同条件下,定点抓取定点放置的速度为最快,随动抓取随动放置的速度为最慢 机器人的来料状态各不相同,放置物料需要满足客户的要求在颗粒袋项目中,由于生产线前端包装机以及理料情况的不同,一些物料在机器人抓取时是散乱的,甚至是叠料的,与整齐来料的项目应用相比,机器人的抓取速度会下降20%。
另外抓放一些易碎物料的应用场景中,为了保证物料的完整,降低产品生产过程中的损耗率,机器人需要轻拿轻放,同样会降低机器人的速度稳定性 在应用并联机器人的项目中,速度是一个重要的参数,但是在追求速度的同时也要保证系统的稳定。
以某袋装液体摆盘项目为例,物料有300g和500g两种规格,以相同的速度运行,300g的物料可以正常生产,但500g的物料会出现甩料的情况,即并联机器人的速度与物料性质、状态有一定的关系 综述,速度是并联机器人应用的一项综合指标,也是在场景实际应用中整体参数的一部分,为得出最优的项目解决方案,还需将项目的稳定性、可靠性等参数与速度综合比较。
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