扩大机器人范围：轨道、龙门架和旋转底座释放新的制造能力

在现代制造环境中，工业机器人的传统形象通常是固定在工厂车间某个位置的固定六轴臂。虽然这些“固定”机器人的用途非常广泛，但它们的触及范围自然受到该模型手臂的物理长度的限制。对于处理大型工件、多个工作站或复杂装配线的制造商来说，这种单一的覆盖范围可能会成为一个重大瓶颈。

为了克服这些限制，行业领导者越来越多地转向机器人外围设备 ——例如线性轨道、高架龙门架和旋转底座。这些系统通常被称为“外部”或“辅助”轴，将机器人从固定工具转变为移动性更强的高性能资产，能够为广阔的工作区域提供服务。所有安川定位器和外轴均采用相同的伺服电机和编码器，以确保与我们的机器人相同的亚毫米重复精度。

线性轨道：添加第七轴

扩展机器人水平范围的最常见方法之一是通过线性轨道系统 。通过将标准关节型机器人安装在地面或高架轨道上，制造商可以有效地为系统添加“第七轴”。

• 延长水平行程： 线性轨道使机器人能够移动很长的距离（通常是几米或更远），使其能够在多个工作站之间移动、为一排机器提供服务或跨越长零件进行加工。
• 协调运动： 在高级设置中，轨道与机器人的运动和可重复性完全同步。这意味着机器人可以执行复杂的任务，例如在大型运输底盘上焊接长焊缝，同时沿着轨道平稳移动，无需停下来重新定位。
• 占地面积优化： 由于单个机器人可以在处理另一个机器人的同时移开一个工作站，因此线性轨道有助于保持灵活且开放的平面图。

龙门系统：开销优势

当占地面积非常宝贵或任务需要高速、自上而下的访问时，龙门系统 是首选解决方案。这些系统具有高架框架或桥，允许机器人在正交方向上移动 - 通常沿着 X、Y 和 Z 轴。

• 大型矩形工作区域： 龙门架设计用于覆盖巨大的矩形围护结构，使其成为多条生产线的物料搬运、码垛和机器维护的理想选择。
• 自上而下的机器维护： 通过将机器人安装在上方，龙门架可以清晰地访问数控机床、注塑单元或装配站的顶部。这种头顶位置还可以为工人和其他设备保持地板畅通。
• 大负载能力： 龙门结构本质上是刚性和稳定的，使其能够支撑和移动比大多数标准地板安装臂重得多的负载，并且可用于将物料从一个站移动到另一个站。

旋转底座和定位器：360 度灵活性

虽然轨道和龙门架扩展了机器人的线性范围，但旋转底座 和工件定位器 增强其角度可达性。

• 无限访问： 旋转底座允许机器人旋转 360 度，使其能够维修布置在其基座周围的圆形“轮毂”中的零件或工具。这在多阶段装配中特别有用，在多阶段装配中，机器人必须从一个区域拾取并放置在另一个区域中。
• 协调工件旋转： 在许多应用中，“辅助轴”应用于零件本身而不是机器人。旋转转盘或定位器可以定向复杂的工件（例如发动机缸体或涡轮叶片），因此机器人（甚至多个机器人）始终具有焊接、切割、精加工或检查的最佳角度。
• 缩短周期时间： 通过旋转零件或机器人底座，制造商可以消除复杂的“柔术”机器人姿势，从而实现更快的运动和更短的整体周期时间。

为什么扩展覆盖范围能够改变制造商的游戏规则

对于制造商来说，投资这些外围设备不仅仅是“让机器人的工作范围更大”。这是一项直接影响效率、成本和安全的战略举措 .

1. 降低总投资： 在许多情况下，购买更小、更便宜的机器人并将其安装在轨道上比仅仅为了达到目标而投资更大的机器人更具成本效益。
2. 提高生产力和吞吐量： 轨道上的单个机器人可以完成三个固定机器人的工作，从而减少了所需设备的数量和控制系统的复杂性。
3. 提高质量和一致性： 特别是在长焊件上，通过同步外轴保持理想的工作角度，制造商可以实现卓越的焊缝熔深、漆面或测量精度。
4. 改善工作场所安全： 自动处理大型、重型或形状不规则的零件可以减轻人类工人的体力压力，并最大限度地降低危险环境中发生事故的风险。

结论：设计您设施的未来

未来的工厂不是由机器人的大小来定义，而是由系统的灵活性来定义 。通过集成轨道、龙门架和旋转底座等外围设备，制造商可以摆脱固定自动化的限制，并释放全新的生产能力水平。

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Josh Leath 是热能高级产品经理

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