工业机器人应用与选型

工业机器人应用与选型

摘要：对于机器人本体的选型，主要的选型参数为应用场景、

自由度、重复定位精度、有效负载、工作半径以及本体重量等。

-工业机器人简介

工业机器人是一种多用途的、可重复编程的、广泛用于工业领

域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可

依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业

机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

工业机器人通常具有三个或更多可编程的轴。为了适应不同的

用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接

装不同工具或末端执行器。

二工业机器人常见类型

根据应用领域及用途不同，工业机器人一般分为焊接机器人、

码垛机器人、装配机器人、喷涂机器人、搬运机器人等等。

2.1焊接机器人

焊接机器人指从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，在

机器人末端连接法兰装接焊钳或焊（害Q枪等，使之能进行焊接、

切割或热喷涂。

焊接机器人具备性能稳定，工作空间大、运动速度快、负荷能

力强等特点。焊接机器人一般分为中空型焊接机器人和通用型焊接

机器人，通用型焊接机器人本体一般采用通用6轴机器人,而中空

型焊接机器人则是专为焊接自动化使用的机型，其结构可以直接安

装焊机等设备配套焊接。

不管何种工业机器人，只要具有焊接工艺，系统具备焊接参数

设定基本都可以应用在焊接领域，选择合适的焊接机器人是根据实

际生产情况，结合产品情况、规格、焊接要求等进行选择。

22码垛机器人

码垛机器人指从事码垛作业的工业机器人，将已装入容器的物

体，按照一定规则排列码放在托盘或其他载具上。通过在末端法兰

装接不同类型的抓取机构，来实现柔性抓取作业。

码垛机器人一段采用坐标式机器人，结构简单、故障率低、性

能可靠、维修保养简单。一般常采用4轴形式，整体占地面积少、

适用性强、能耗低、只需定位抓起点和摆放点，示教方法简单易懂。

码垛机器人应用比较专一，一般只能进行平面的搬运及码垛，

可通过软件设置生产自动码垛程序。

计、对于机器人的重复定位精度要求不高等特点。

2.5搬运机器人

搬运机器人与码垛机器人基本相同，其主耍区别在于搬运机器

人更多的采用6轴形式,其特点是运动速度快，柔性度高等。

一般搬运机器人结合输送线体、加工设备等，完成物料的抓取

与搬运作业，实现无人化生产输送。

=工业机器人选型

工业机器人通常是由机器人本体以及末端执行器组成。在工业

机器人的应用过程中，通常是对机器人本体进行符合使用条件的选

型，末端执行器则是针对不同的使用行业以及环境进行定制。

对于机器人本体的选型，主要的选型参数为应用场景、自由度、

重复定位精度、有效负载、工作半径以及本体重量等。

3.1应用场景

对于不同的应用场景，所适配的机器人也不一样。多轴机器人、

协作型机器人、水平关节型机器人以及并联机器人，在其各自适配

的应用场景中才能最大限度的发挥其工作能力。

3.2由度

机器人配置的轴数直接关联其自由度，轴数一般取决于应用场

景。自由度的不同影响着机器人的应用成本，在成本允许的前提下,

轴数多一点能够提高整体的兼容性。

33重复定位精度

一般指机器人完成例行的工作任务每次到达同一位置的精度，

重复定位精度影响着机器人工作的准确性及稳定性，不同的应用场

景对于机器人重复定位精度的要求不一样。比如大型物料的码垛，

一般不会要求很高的定位精度，但是在一些加工制造行业所采用的

装配机器人则需要较高的重复定位精度。

3.4有效负载

机器人在其工作空间内可携带的最大负载，该负载包含工业机

器人末端轴所装接的末端执行器重量。由于在机器人工作空间范围

内，不同位置距离，机器人的实际负载能力会有一定的差异。所以

一般在选型过程中，对于机器人负载一般会留有20%左右的余量。

3.5工作半径

机器人的水平运动范围，每个公司都会给出相应机器人的动作

范围图，由此可以判断，该机器人是否适合特定的应用。

3.6本体重量

机器人本体重量是在其选型应用过程中的一个重要因素，如果

工业机器人必须安装在一个定制的机台或者导轨上，那么就需要知

道机器人本体重量来设计相应的支持。

四工业机器人应用

随着智能制造的发展，自动化需求的提升。工业机器人在越来

越多的行业中得到普遍的应用。工业机器人与各种机床、线体进行

集成，从而提高生产加工效率和安全性。