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九大参数轻松搞定机器人选型，快mark起来！

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来源：互联网
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2020-06-17
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选择合适的工业机器人，对于自动化行业的资深工程师来说，也许是一个简单的工作。但对于初次入手导入机器人的小白，过程可能比较艰难。

下面就让小编从9个专业的参数，跟大家一起讨论一下，如何选择一个合适的工业机器人。

01 应用场合

首先，最重要的一点，工程师需要评估导入的机器人将应用于什么样的场合和制程。

针对紧凑型的取放(Pick& Place)料机器人的应用场合，可以选择水平关节型机器人(Scara)。

针对小型物件快速取放的场合，并联机器人(Delta)最合适不过了。

协作型机器人(Cobots)适用于应用制程需要在人工旁边由机器协同完成、人机混合的半自动线，特别是需要经常变换工位或移位移线的情况，以及配合新型力矩感应器的场合。

接下来，我们将针对垂直关节多轴机器人(Multi-axis)进行讨论。它可以适应一个非常大范围的应用。从取、放料到码垛，以及喷涂，去毛刺，焊接等专用制程。

现在，工业机器人制造商针对不同应用制程的场景，都有相对应的机器人方案。

你需要明确的是，你希望机器人为你完成什么工作，然后从不同的种类当中，挑选最适合的型号。

02 有效负载

有效负载指的是机器人在其工作空间可以携带的最大负荷，从3Kg到1300Kg不等。

如果你想要机器人将目标工件从一个工位搬运到另一个工位，记得把机器人手爪的重量和工件的重量加总到工作负荷中。

需要注意的一点，机器人的负载曲线随着空间范围距离位置的不同，实际负载能力也会有所不同。

03 最大作动范围

评估目标应用场合时，要清楚机器人需要到达的最大距离。选择一个机器人不仅仅凭它的有效载荷，它到达的确切距离也需综合考量。凭借每个公司都给出相应机器人的作动范围图可以判断出机器人是否适合于特定的应用。机器人的水平运动范围，注意机器人在近身及后方的一片非工作区域。

机器人的最大水平作动距离是从机器人底座中心到手腕可以水平达到的最远点的中心的距离(X)。最大垂直高度的量测是从机器人能到达的最低点（常在机器人底座以下）到手腕可以达到的的最大高度的距离(Y)。

04 自由度(轴数)

机器人配置的轴数直接关联其自由度。针对于一个直来直去的简单场合，例如简单的4轴机器人就可以轻松应对从一条皮带线取放到另一条的场景。

但是，如果应用场景是在狭小的工作空间，且需要机器人手臂做很多的扭曲和转动动作，6轴或7轴机器人再合适不过。

轴数一般由应用场合决定。在成本允许的情况下，可以选择多一点轴数的机器人，有更好的灵活性，有利于后续重复利用改造机器人到另一个应用制程，能适应不同的工作任务，而不是发现轴数不够。

机器人制造商倾向于使用各自略有不同的轴或关节命名。基本上，第一关节（J1）是最接近机器人底座的那个。接下来的关节称为J2，J3，J4和依此类推，直到到达手腕末端。而其他的Yaskawa/Motoman公司则使用字母命名他们机器人的轴。

05 重复精度

重复精度也由应用场合决定，可以被概括为机器人完成例行工作任务每一次到达同一位置的能力。

重复精度一般在±0.05mm到±0.02mm之间，甚至更精密。针对比较粗糙的应用工序，比如打包，码垛等，不需要那么精密的工业机器人；如果是需要组装电子线路板，那么你就需要一个超级精密重复精度的机器人。

另外，组装工程的机器人精度的选型要求，也关联组装工程各环节尺寸和公差的传递和计算，比如：来料物料的定位精度，工件本身的在治具中的重复定位精度等。这项指标从2D方面以正负 ± 表示。事实上，由于机器人的运动重复点不是线性的而是在空间3D运动，该参数的实际情况可以是在公差半径内的球形空间内任何位置。

当然，现在的配合现在的机器视觉技术的运动补偿，将减低机器人对于来料精度的要求和依赖，提升整体的组装精度。

06 本体重量

在设计机器人单元时，机器人本体重量是需要考虑的重要因素。遇到需要将工业机器人安装在定制机台，甚至在导轨上的应用场景时，你可能需要根据它的重量来设计相应的支撑。

07 刹车和转动惯量

每个机器人制造商提供他们的机器人制动系统的信息。

有些机器人对所有的轴配备刹车，其他的机器人型号不是所有的轴都配置刹车。需要有足够数量的刹车，来确保在工作区中的精确和可重复位置。

另外一种特别情况，在遇到意外断电时，不带刹车的负重机器人轴不能锁死，存在意外的风险。

某些机器人制造商也会提供机器人的转动惯量。这有利于设计的安全性。你可能还注意到不同轴上的适用的扭矩。如果你的动作需要一定量的扭矩才能完成，那就需要检查该轴上适用的最大扭矩是否正确的。如果选型错误，机器人可能由于过载而Down机。

08 速度

这个参数对每个用户都很重要。事实上，它取决于在该作业需要完成的Cycle Time。

规格表列明了该型号机器人最大速度，但要清楚，考量从一个点到另一个点的加减速，实际运行的速度将在0和最大速度之间。这项参数单位通常以度/秒计。有的机器人制造商也会标注机器人的最大加速度。

09 防护等级

用户需要根据机器人的使用环境，来选择达到一定的防护等级(IP等级)的标准。

针对不同的场合不同的IP防护等级的产品系列，一些制造商会提供相同的机械手。

如果机器人应用在与生产食品相关的产品、医疗器具、医药，或是易燃易爆的工作环境IP等级会有所不同。一般如，标准：IP40，油雾：IP67，清洁ISO等级：3。

相信小编通过上面的介绍，给你们选择合适的工业机器人提供了一定思路。

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2010年加入ADI，自2014年起，负责ADI亚太区工业自动化相关业务，比如电机控制、PLC/DCS、现场仪表、轨道交通等的市场拓展，包括市场策略、新产品、新方案、客户支持等等。

張閔期(Nicholas)•莎益博高頻應用工程師

電機工程學系博士畢業。專職於天線設計、天線陣列設計、大型天線開發等領域已逾十年。其研究專長除了天線外，還包含微波被動電路、數值電磁、電磁干擾及相容與最佳化演算法應用於電磁問題電磁分析等。

甘泉•Semtech LoRa市场战略总监及应用工程总监

甘泉毕业于浙江大学信电系，香港科大芯片设计专业研究生。长期从事物联网芯片的开发研究和应用市场工作。在香港科大留校工作期间承接了多个香港政府关于超高频物联网芯片的重大项目。曾任Alien （RFID创始公司）任亚太区销售总监，负责亚太区销售工作。后任Alien的全球产品总监及亚太区应用解决方案总监，负责Alien的全球产品规划及开发工作，致力于引领行业的技术及应用进步。现任LoRa创始公司Semtech，LoRa市场战略总监及应用工程总监，负责LoRa技术在中国的市场应用推广及生态发展和产品与技术支持。国内的LPWAN网络和应用的主要推动者和引领者。

张伟城•研华嵌入式物联网平台事业群AIoT解决方案产品经理

张伟城，研华嵌入式物联网平台事业群AIoT解决方案产品经理，专注在边云协同及边缘计算解决方案，负责研华云网关系列的产品规划、市场推广，有着丰富的智联网与边缘计算方案整合与项目落地经验。

方舟•TI工业自动化与运动控制市场推广经理

2012年加入TI，模拟与数字集成电路设计硕士学位，超过8年工作经验主要服务于汽车与工业自动化客户。目前负责TI工业自动化运动控制嵌入式方案与模拟系统解决方案技术推广工作。

刘敏颜•富士康资深工程师

富士康个人系统研发技委会资深讲师，深耕零件选型测试多年，熟悉IC行业标准，IC制程，IC可靠性测试、供应商PCN/ECN评估处理和供应商工程评鑑等。深谙全球品牌客户零件端测试认证流程及要求。

王忠明•ST 策略市场经理

王忠明是意法半导体Automation Competence Center策略市场经理。他于2018年加入意法半导体，拥有超过15年半导体行业应用与市场经验。

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