影響并聯(lián)機(jī)器人速度的因素及案例分析

時(shí)間：2019-12-17來源：阿童木機(jī)器人

導(dǎo)語：​并聯(lián)機(jī)器人由于其高度、輕載的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可完成快速拾取和放置。為了滿足前端設(shè)備產(chǎn)能需要，速度一直是客戶衡量并聯(lián)機(jī)器人的主要參數(shù)，同時(shí)也是客戶擔(dān)心和困惑的參數(shù)。結(jié)合應(yīng)用案例對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的速度問題做出以下簡要分析。

并聯(lián)機(jī)器人由于其高度、輕載的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可完成快速拾取和放置。為了滿足前端設(shè)備產(chǎn)能需要，速度一直是客戶衡量并聯(lián)機(jī)器人的主要參數(shù)，同時(shí)也是客戶擔(dān)心和困惑的參數(shù)。結(jié)合應(yīng)用案例對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的速度問題做出以下簡要分析。

上對(duì)機(jī)器人速度的通用評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是跑門字形（25/305/25），阿童木金剛系列D3P-1100型號(hào)機(jī)器人按標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍的速度可以達(dá)到250次/min，這個(gè)速度是衡量并聯(lián)機(jī)器人本體的重要參數(shù)。但在項(xiàng)目應(yīng)用過程中，機(jī)器人的速度還需要考慮生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場(chǎng)布局、放置精度、物料狀態(tài)等因素，所以機(jī)器人的應(yīng)用速度會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍的速度慢很多。本文從項(xiàng)目應(yīng)用角度出發(fā)，從末端負(fù)載大小、現(xiàn)場(chǎng)布局、項(xiàng)目工藝、穩(wěn)定性幾方面分析。

末端負(fù)載大小

機(jī)器人的末端負(fù)載包括末端夾具、物料兩部分。末端負(fù)載越大，機(jī)器人的速度越慢。以顆粒帶項(xiàng)目為例，物料的重量為10g-80g，常用的抓取方式為雙抓和三抓，負(fù)載的重量主要是末端夾具，因此在末端夾具設(shè)計(jì)過程中，輕量化設(shè)計(jì)就尤為重要（已有推文介紹）。但在一些項(xiàng)目上，需要增加額外的伸縮或者翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，動(dòng)作越多，末端重量越大，耗時(shí)增加，機(jī)器人節(jié)拍降低。以顆粒帶項(xiàng)目為例，使用輕量化多抓夾具，單臺(tái)D3P-1100型號(hào)機(jī)器人*多可滿足前端130袋/min的產(chǎn)量，但如果增加額外的伸縮或者翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，機(jī)器人的產(chǎn)能會(huì)下降15%左右。

輕量化設(shè)計(jì)的多抓夾具

使用輕質(zhì)材料的多抓吸盤

現(xiàn)場(chǎng)布局

并聯(lián)機(jī)器人工作站會(huì)涉及到與生產(chǎn)線前后端的對(duì)接，尤其是在一些自動(dòng)化改造項(xiàng)目中，現(xiàn)場(chǎng)布局需要依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備尺寸進(jìn)行調(diào)整，如高度、工作空間等。D3P-1100型號(hào)機(jī)器人的工作空間為橫向直徑1100mm，縱向320mm，在該工作空間內(nèi)，機(jī)器人的行程越小，速度越快。以顆粒袋項(xiàng)目為例，相同工作情況下，行程300mm與行程600mm的速度會(huì)相差20%。以某抓瓶入槽項(xiàng)目為例，機(jī)器人行程600-700mm,機(jī)器人的節(jié)拍為55次/min。

項(xiàng)目工藝

機(jī)器人的抓取分為四種，分別是隨動(dòng)抓取定點(diǎn)放置、隨動(dòng)抓取隨動(dòng)放置、定點(diǎn)抓取隨動(dòng)放置、定點(diǎn)抓取定點(diǎn)放置。在其他工況相同條件下，定點(diǎn)抓取定點(diǎn)放置的速度為*快，隨動(dòng)抓取隨動(dòng)放置的速度為*慢。

機(jī)器人的來料狀態(tài)各不相同，放置物料需要滿足客戶的要求。在顆粒袋項(xiàng)目中，由于生產(chǎn)線前端包裝機(jī)以及理料情況的不同，一些物料在機(jī)器人抓取時(shí)是散亂的，甚至是疊料的，與整齊來料的項(xiàng)目應(yīng)用相比，機(jī)器人的抓取速度會(huì)下降20%。另外抓放一些易碎物料的應(yīng)用場(chǎng)景中，為了保證物料的完整，降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的損耗率，機(jī)器人需要輕拿輕放，同樣會(huì)降低機(jī)器人的速度。

穩(wěn)定性

在應(yīng)用并聯(lián)機(jī)器人的項(xiàng)目中，速度是一個(gè)重要的參數(shù)，但是在追求速度的同時(shí)也要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。以某袋裝液體擺盤項(xiàng)目為例，物料有300g和500g兩種規(guī)格，以相同的速度運(yùn)行，300g的物料可以正常生產(chǎn)，但500g的物料會(huì)出現(xiàn)甩料的情況，即并聯(lián)機(jī)器人的速度與物料性質(zhì)、狀態(tài)有一定的關(guān)系。

綜述，速度是并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，也是在場(chǎng)景實(shí)際應(yīng)用中整體參數(shù)的一部分，為得出*優(yōu)的項(xiàng)目解決方案，還需將項(xiàng)目的穩(wěn)定性、可靠性等參數(shù)與速度綜合比較。