自动化工业机器人搬运机械手的选型是一个综合考虑多个因素的过程,关键参数的选择对于确保机械手能够高效、精准地完成搬运任务至关重要。
选型步骤
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明确需求:
- 生产目标:确定是提高生产效率、实现人力替代还是进行工艺升级,若目标是大幅提高产量,就需要选择动作速度快、工作节拍高的机械手。
- 作业环境:分析搬运作业的环境,如空间是否狭窄、是否存在高温或粉尘等恶劣条件、是否需要在洁净室或防爆区域工作等,恶劣环境下需选择具有相应防护等级的机械手,如IP67(防尘防水)或EX d(防爆)认证的产品。
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确定技术参数:
- 负载能力:计算需要搬运的物品的总重量,包括夹具和物料的重量,并考虑一定的安全系数(一般为1.2-1.5倍),以此确定机械手的额定负载,常见的搬运机械手负载范围从0.5kg到2300kg不等,如埃夫特ER150-2700负载为150kg。
- 工作空间:测量搬运作业所需的最大水平距离、垂直高度和深度,确保机械手的工作空间能够覆盖这些范围,并留有一定的余量(一般建议为额外15%的空间余量)。
- 自由度:根据作业需求确定所需的自由度数量,简单的直线搬运任务可能只需要4轴自由度的机械手,而复杂的操作或需要在狭小空间内灵活移动的任务可能需要6轴或更多自由度的机械手。
- 精度要求:明确定位精度和重复定位精度的要求,定位精度是指机械手末端执行器实际到达位置与目标位置之间的差距,重复定位精度是指在相同条件下,机械手多次重复定位到同一位置的准确性。
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考虑其他因素:
- 速度:根据生产节拍要求确定机械手的运动速度,同时要考虑加速度和加减速性能,以确保搬运过程的平稳性和效率。
- 控制方式:选择合适的控制方式,如点位控制、连续轨迹控制等,以适应不同的搬运任务需求。
- 安全防护:确保机械手具备必要的安全防护装置,如碰撞检测、急停按钮、安全围栏等,以防止意外事故的发生。
- 成本效益:综合考虑设备购置成本、维护成本、运行成本以及预期的投资回报周期等因素,选择性价比高的机械手。
关键参数
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负载能力:指机械手在正常工作状态下能够承载的最大重量,直接影响其适用范围和可靠性,如果负载能力不足,可能导致机械手无法完成搬运任务或出现故障。
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工作空间:决定机械手的活动范围,必须与作业环境的尺寸和布局相适应,如果工作空间过小,会限制机械手的操作灵活性;如果过大,则可能造成不必要的能源浪费和降低工作效率。
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自由度:反映机械手的运动灵活性和复杂性,更多的自由度意味着可以完成更复杂的动作和姿态调整,但也会增加机械手的成本和控制难度。
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精度:包括定位精度和重复定位精度,决定了机械手在搬运过程中的准确性和一致性,高精度的机械手能够更好地满足对位置和姿态要求较高的搬运任务,如电子元件的装配、精密仪器的搬运等。
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速度和加速度:影响机械手的工作效率和搬运周期,较高的速度和加速度可以缩短作业时间,提高生产效率,但同时也需要考虑机械手的惯性力和振动等因素对其稳定性和寿命的影响。
自动化工业机器人搬运机械手的选型需综合考虑多方面因素,关键参数的选择应根据具体应用场景和需求来确定,以确保机械手能够高效、稳定地完成搬运任务,为企业带来良好的经济效益和社会效益。