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本文詳細(xì)介紹了工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線的相關(guān)知識(shí)，從安裝注意事項(xiàng)、視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人的結(jié)合、精度和負(fù)載的定義，到提高精度的方法、選擇適合自己的機(jī)器人以及負(fù)載和精度的關(guān)系等方面進(jìn)行了全面解析。旨在幫助讀者更好地理解和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
工博士機(jī)器人科普知識(shí)
一、自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝有哪些注意事項(xiàng)？
在自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)方面的事項(xiàng)：
1.安裝前準(zhǔn)備：確保設(shè)備已經(jīng)按照要求進(jìn)行正確拆卸，準(zhǔn)備安裝所需工具，并檢查安裝位置是否符合要求。
2.安裝步驟：將設(shè)備放置在安裝位置，并根據(jù)指定尺寸進(jìn)行調(diào)整；檢查電源線，確保線路正確，并將電源接口連接到設(shè)備上；檢查控制線，確保正確連接；安裝完成后，進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常；按照用戶要求安裝軟件。
3.安全注意事項(xiàng)：安裝過(guò)程中應(yīng)注意安全，并確保安裝位置符合要求。
4.調(diào)試與檢測(cè)：安裝完成后，應(yīng)根據(jù)用戶要求調(diào)試設(shè)備，并完成檢測(cè)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。
5.環(huán)境整潔：設(shè)備安裝完成后，應(yīng)清理安裝現(xiàn)場(chǎng)，確保環(huán)境整潔。
6.設(shè)備使用說(shuō)明：安裝完成后，應(yīng)熟悉設(shè)備使用說(shuō)明，確保正確使用設(shè)備。
此外，在裝配生產(chǎn)線安裝過(guò)程中，還需要注意以下幾點(diǎn)：
1.平面布置：裝配生產(chǎn)線的平面設(shè)計(jì)應(yīng)保證零件的運(yùn)輸路線最短，生產(chǎn)工人操作方便，輔助服務(wù)部門(mén)工作便利，最有效地利用生產(chǎn)面積，并考慮裝配生產(chǎn)線安裝之間的相互銜接。
2.工作地排列：工作地的排列要符合工藝路線，當(dāng)工序具有兩個(gè)以上工作地時(shí)，要考慮同一工序工作地的排列方法。
3.高空作業(yè)與梯子使用：進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，需配備保護(hù)用品，如套索或救生索。使用梯子時(shí)，應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)定，確保梯子安全固定，并有專人看管。
4.化學(xué)品與環(huán)保要求：使用化學(xué)品時(shí)，需按客戶承包商化學(xué)品控制程序要求辦理，并填寫(xiě)《外來(lái)化學(xué)品使用貯存申請(qǐng)單》�？盏幕瘜W(xué)品容器和化學(xué)廢料必須交給有資質(zhì)的供應(yīng)商進(jìn)行處理。
5.安全指示標(biāo)識(shí)：工地必須使用標(biāo)識(shí)牌標(biāo)出，防止閑雜人員進(jìn)入工地內(nèi)。
6.人身安全與消防：設(shè)備、材料等的停放必須得到客戶承包商協(xié)調(diào)員的批準(zhǔn)
以上是自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝的一些注意事項(xiàng)，需要按照規(guī)范進(jìn)行操作以確保生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。
二、為什么將視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人結(jié)合使用？
將視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人結(jié)合使用，是現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中增強(qiáng)機(jī)器人功能、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。以下是幾個(gè)主要原因：
1.精準(zhǔn)定位與導(dǎo)航：
○機(jī)器視覺(jué)可以提供實(shí)時(shí)的圖像信息，幫助機(jī)器人精確地定位目標(biāo)物體的位置、方向和姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)精密抓取、裝配等操作。
2.檢測(cè)與質(zhì)量控制：
○視覺(jué)系統(tǒng)能夠進(jìn)行高精度的產(chǎn)品檢測(cè)，包括尺寸測(cè)量、外觀缺陷檢查等，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性，避免人工檢測(cè)帶來(lái)的誤差和疲勞導(dǎo)致的誤判。
3.適應(yīng)性與靈活性：
○機(jī)器視覺(jué)使機(jī)器人能夠處理多種類型或不規(guī)則排列的工件，增強(qiáng)了生產(chǎn)線對(duì)不同產(chǎn)品規(guī)格和隨機(jī)位置變化的適應(yīng)能力。
4.識(shí)別與追蹤：
○能夠快速讀取條形碼、二維碼或顏色標(biāo)簽等特征信息，用于追蹤零部件或產(chǎn)品的流程狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)物料管理和追溯。
5.非接觸式測(cè)量：
○通過(guò)圖像分析進(jìn)行無(wú)損測(cè)量，適用于不能直接接觸的產(chǎn)品或表面，防止損壞產(chǎn)品的同時(shí)提高了數(shù)據(jù)采集的速度和準(zhǔn)確性。
6.提高效率與降低成本：
○采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的機(jī)器人能連續(xù)工作，減少因人工干預(yù)造成的停機(jī)時(shí)間，降低人力成本，同時(shí)提高整體的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能。
綜上所述，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的應(yīng)用顯著提升了工業(yè)機(jī)器人的智能化水平，使其在現(xiàn)代化制造業(yè)中承擔(dān)起更為復(fù)雜和多樣化的任務(wù)。
三、工業(yè)機(jī)器人精度和負(fù)載是什么？
工業(yè)機(jī)器人的精度指的是其重復(fù)定位精度，一般國(guó)產(chǎn)機(jī)器人精度在0.05mm，進(jìn)口機(jī)器人的精度在0.02mm。決定工業(yè)機(jī)器人精度的因素主要有兩大類，分別是動(dòng)力學(xué)因素和運(yùn)動(dòng)學(xué)因素。其中動(dòng)力學(xué)因素包括了機(jī)器人的質(zhì)量、摩擦力、關(guān)節(jié)柔性、連桿柔性、慣性張量等；而運(yùn)動(dòng)學(xué)因素則主要有機(jī)械公差、加工誤差、裝配誤差、減速器精度、減速器空程等。
工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載則包括了工業(yè)機(jī)器人的額定負(fù)載和附加負(fù)載。額定負(fù)載又被成為工具負(fù)載，指的是工業(yè)機(jī)器人在各種位姿下法蘭盤(pán)所能安裝的最大載荷，具體是機(jī)器人夾具的質(zhì)量與可抓取最大物體的質(zhì)量相加。決定工業(yè)機(jī)器人額定負(fù)載的因素主要有電機(jī)功率、減速機(jī)功率、機(jī)器人總質(zhì)量、質(zhì)心、臂長(zhǎng)、速度、加速度等多個(gè)方面。附加負(fù)載又被稱為手臂負(fù)載，指的是附加在工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂上的負(fù)載質(zhì)量，比如供能系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、閥門(mén)、材料儲(chǔ)備等。決定工業(yè)機(jī)器人附加負(fù)載的主要因素有各軸電機(jī)和減速機(jī)功率、磨損、加速度、軌跡、節(jié)拍時(shí)間等。
工業(yè)機(jī)器人精度和負(fù)載是其關(guān)鍵性能指標(biāo)，分別衡量機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的精細(xì)程度和承受能力。
精度：
工業(yè)機(jī)器人的精度通常是指機(jī)器人在完成預(yù)設(shè)動(dòng)作時(shí)，其末端執(zhí)行器（如夾爪、焊槍或噴嘴等）的實(shí)際位置與理論目標(biāo)位置之間的最大允許偏差。這個(gè)偏差可以是定位精度（即靜態(tài)精度，在機(jī)器人靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量）、重復(fù)定位精度（在同一位置多次重復(fù)操作時(shí)的定位一致性）或者動(dòng)態(tài)精度（在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)時(shí)的位置精確度）。高精度對(duì)于需要精密裝配、焊接、涂膠、切割或其他細(xì)致作業(yè)的應(yīng)用至關(guān)重要。
負(fù)載：
負(fù)載則是指工業(yè)機(jī)器人在正常運(yùn)行狀態(tài)下所能搬運(yùn)、加工或操作的最大有效載荷重量。這個(gè)參數(shù)直接影響機(jī)器人能夠處理的工件大小和重量，以及在承載負(fù)荷時(shí)能否保持足夠的剛性和穩(wěn)定性來(lái)保證其精度不受影響。負(fù)載選擇過(guò)小可能導(dǎo)致無(wú)法完成預(yù)期的任務(wù)，而選擇過(guò)大則可能造成不必要的投資成本增加和運(yùn)動(dòng)性能下降。
因此，在設(shè)計(jì)、選型和使用工業(yè)機(jī)器人時(shí)，必須根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)精度和負(fù)載做出合適的選擇和配置，以確保機(jī)器人既能滿足工藝要求，又能高效穩(wěn)定地工作。
四、如何提高工業(yè)機(jī)器人的精度？
可以通過(guò)以下幾種方法提高工業(yè)機(jī)器人的精度：
●自動(dòng)校準(zhǔn)：借助視覺(jué)技術(shù)自動(dòng)消除誤差，脫離人工干預(yù)，以視覺(jué)自動(dòng)補(bǔ)償算法為例，它內(nèi)置的AVPS技術(shù)，支持2D平面和3D空間的視覺(jué)測(cè)量、視覺(jué)輪廓、視覺(jué)感知，可以自動(dòng)匯總分析機(jī)器人每次抓取的軌跡數(shù)據(jù)。當(dāng)誤差出現(xiàn)時(shí)，該系統(tǒng)的視覺(jué)算法庫(kù)就可以根據(jù)累計(jì)的數(shù)據(jù)自動(dòng)算出誤差值，并在機(jī)器人進(jìn)行下一次動(dòng)作前將誤差補(bǔ)償回去，及時(shí)糾正機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡。
●視覺(jué)處理系統(tǒng)：通過(guò)內(nèi)置的AVPS技術(shù)，支持2D平面和3D空間的視覺(jué)測(cè)量、視覺(jué)輪廓、視覺(jué)感知，自動(dòng)匯總分析機(jī)器人每次抓取的軌跡數(shù)據(jù)，當(dāng)誤差出現(xiàn)時(shí)，該系統(tǒng)的視覺(jué)算法庫(kù)可以根據(jù)累計(jì)的數(shù)據(jù)自動(dòng)算出誤差值，并在機(jī)器人進(jìn)行下一次動(dòng)作前將誤差補(bǔ)償回去，及時(shí)糾正機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡。
●模型控制：ABB公司對(duì)其Quick Move和True Move進(jìn)行了對(duì)比演示，在使用模型控制后，可保證機(jī)器人在系統(tǒng)允許的任何速度下保持非常高的軌跡一致性。
五、如何選擇適合自己的工業(yè)機(jī)器人？
在選擇工業(yè)機(jī)器人時(shí)，可以考慮以下因素：
●工作負(fù)載：確定機(jī)器人需要承載的最大負(fù)荷和工作范圍，根據(jù)應(yīng)用需求選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)器人型號(hào)和尺寸。
●功能需求：確定機(jī)器人需要執(zhí)行的任務(wù)和功能，例如搬運(yùn)、裝配、焊接等，根據(jù)任務(wù)要求選擇具備相應(yīng)功能的機(jī)器人。
●精度要求：確定機(jī)器人需要達(dá)到的精度水平，例如定位精度、重復(fù)定位精度等，根據(jù)精度要求選擇具備相應(yīng)控制系統(tǒng)和傳感器的機(jī)器人。
●工作環(huán)境：考慮機(jī)器人將在何種環(huán)境中工作，例如室內(nèi)還是室外，高溫還是低溫環(huán)境，選擇具備相應(yīng)防護(hù)等級(jí)和適應(yīng)環(huán)境的機(jī)器人。
●成本預(yù)算：根據(jù)預(yù)算限制選擇符合預(yù)算范圍內(nèi)的機(jī)器人型號(hào)和配置。
●售后服務(wù)：考慮供應(yīng)商提供的售后服務(wù)和支持，包括維修、保養(yǎng)、培訓(xùn)等方面。
推薦一些常用的工業(yè)機(jī)器人型號(hào)。
以下是一些常用的工業(yè)機(jī)器人型號(hào)，你可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的機(jī)器人：
●ABBIRB 6700系列：高負(fù)載能力、高速度、精確度高，適用于重型工業(yè)應(yīng)用，如焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配等工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用。
●ABBIRB 2600系列：緊湊型設(shè)計(jì)適用于狹小空間，高速度和精度，但負(fù)載能力較低，不適用于重型任務(wù)，如裝配、包裝材料處理等需要高速精確操作的應(yīng)用。
●ABBIRB 140系列：小型靈活適用于小型任務(wù)，容易集成到緊湊的工作環(huán)境中，但負(fù)載和速度相對(duì)較低，不適合重型任務(wù)，如零件處理、點(diǎn)膠、小型裝配任務(wù)。
●ABB YuMi系列：協(xié)作型機(jī)器人，與人類共同工作，具有安全性能，但負(fù)載和速度較低，不適合高產(chǎn)量工業(yè)任務(wù)，如精細(xì)裝配、醫(yī)療器械裝配、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用等需要人機(jī)協(xié)作的領(lǐng)域。
●ABB Flexfitr系列：高速高精度的機(jī)器人，適用于快速拾取和放置任務(wù)，但負(fù)載能力相對(duì)較低，適用于輕型應(yīng)用，如食品加工、包裝物料處理等需要高速精確操作的應(yīng)用。
●六軸機(jī)器人：靈活度高，可以進(jìn)行高速動(dòng)作，且占地空間小，常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景有搬運(yùn)、碼垛、焊接、噴涂、打磨、包裝等。
●SCARA機(jī)器人：也叫四軸機(jī)器人，成本不到六軸機(jī)器人的一半，一般用于一個(gè)平面內(nèi)的搬運(yùn)、裝配、點(diǎn)膠、螺絲鎖附等工作。
●并聯(lián)機(jī)械臂：速度快，最高抓取得速度可達(dá)每分鐘120次，但精度略低，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)識(shí)別物品的種類和位置，坐標(biāo)信息進(jìn)行抓取，常用于食品日化行業(yè)的分類和裝箱工作。
●直角坐標(biāo)機(jī)器人：設(shè)計(jì)靈活，成本低，精度高，同時(shí)控制簡(jiǎn)單方便，常用于焊錫機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、自動(dòng)鎖螺絲機(jī)和非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。
除了ABB，還有哪些工業(yè)機(jī)器人品牌比較知名？
除了ABB，還有以下幾個(gè)比較知名的工業(yè)機(jī)器人品牌：
●發(fā)那科（Fanuc Corporation）：總部位于日本，是全球領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人制造商之一。
●安川機(jī)器人：有超過(guò)100年歷史，機(jī)器人負(fù)重0.5公斤到1.35噸，廣泛用于造車、碼垛等。
●庫(kù)卡機(jī)器人（KUKA Robotics Corporation）：德國(guó)品牌，是世界領(lǐng)先的機(jī)器人廠商，但在2022年3月25日已被美的集團(tuán)收購(gòu)。
●工博士機(jī)器人：一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)服務(wù)于一體的專注于自動(dòng)化焊接、智能化設(shè)備生產(chǎn)和機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用的科技型企業(yè)。該公司與ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA等機(jī)器人公司簽訂了戰(zhàn)略合作關(guān)系，聚集了一批在機(jī)器人自動(dòng)化領(lǐng)域耕耘多年的優(yōu)秀人才，主導(dǎo)業(yè)務(wù)涵蓋機(jī)器人焊接、切割、搬運(yùn)、激光技術(shù)、機(jī)床上下料、鈑金折彎、鍛造等眾多行業(yè)和領(lǐng)域。
六、工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載和精度是否成正比？
工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載和精度之間并不一定成正比關(guān)系。
一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載能力與其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、電機(jī)功率等因素有關(guān)。負(fù)載能力較高的機(jī)器人通常具有更強(qiáng)大的機(jī)械結(jié)構(gòu)和更大的電機(jī)功率，以承受更大的負(fù)載。
然而，機(jī)器人的精度主要取決于其控制系統(tǒng)、傳感器和機(jī)械結(jié)構(gòu)的精度。即使是負(fù)載能力較低的機(jī)器人，如果其控制系統(tǒng)和傳感器精度高，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，也可以實(shí)現(xiàn)高精度的操作。
因此，負(fù)載和精度之間并沒(méi)有直接的正比關(guān)系。在選擇工業(yè)機(jī)器人時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來(lái)綜合考慮負(fù)載能力和精度要求，并選擇適合的機(jī)器人型號(hào)和配置。對(duì)于需要高精度操作的任務(wù)，可以選擇具有高精度控制系統(tǒng)和傳感器的機(jī)器人，而對(duì)于需要承載較大負(fù)載的任務(wù)，則需要選擇具有足夠負(fù)載能力的機(jī)器人。
綜上所述，自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝需注意安裝環(huán)境、布局、安全等方面。視覺(jué)系統(tǒng)可提高機(jī)器人靈活性、效率、精確度和安全性。工業(yè)機(jī)器人精度和負(fù)載受多種因素影響，如機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)等。提高精度需關(guān)注控制系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等。選擇工業(yè)機(jī)器人需根據(jù)負(fù)載、精度需求、工作環(huán)境等因素綜合考慮。負(fù)載與精度并非成正比，需根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。
