每个制造商都应该知道的 4 种机器人

这篇文章最初出现在《工业周刊》上。由 Catalyst Connection 的技术服务高级顾问 Matt Minner 撰写的客座博客文章，该公司隶属于 MEP 国家网络 ^TM .

近来，制造业中有很多关于机器人的热议——以及它们如何帮助制造商解决他们在当今市场上面临的一些挑战，例如生产力的提高和技术工人的短缺。

但分析师和自动化专家在使用“机器人”这个词时究竟是什么意思？不同类型的机器人如何改进实际的制造操作？如果您是一家对机器人很好奇但从未与它们合作过的小型制造商，则可能很难想象机器人如何适应您的设施。以下是每个制造商都应该知道的四种工业机器人的概述。

1.关节机器人

关节机器人是大多数人想到机器人时想到的机器人类型。与 CNC 铣床非常相似，铰接式机器人根据其旋转点或轴的数量进行分类。最常见的是6轴关节机器人。市场上还有 4 轴和 7 轴单元。

灵活性、灵巧性和伸展范围使铰接式机器人非常适合跨越非平行平面的任务，例如机器照料。铰接式机器人还可以轻松进入机床隔间和障碍物下方以接触工件（甚至在障碍物周围，对于 7 轴机器人）。

密封接头和保护套使铰接式机器人能够在清洁和肮脏的环境中表现出色。将关节​​式机器人安装在任何表面（例如天花板、滑轨）上的潜力可适应广泛的工作选择。

与具有类似有效载荷的其他机器人类型相比，铰接式机器人的复杂性伴随着更高的成本。与其他类型的机器人相比，铰接式机器人不太适合高速应用，因为它们的运动学更复杂，组件质量相对较高。

2. SCARA 机器人

选择性合规关节机械臂 (SCARA) 是在两个平行平面之间执行操作（例如，将零件从托盘转移到传送带）的良好选择且具有成本效益。 SCARA 机器人因其垂直刚性而擅长于插入销钉等垂直装配任务，而无需绑定。

SCARA 机器人重量轻，占地面积小，非常适合在拥挤的空间中应用。它们还能够实现非常快的循环时间。

由于其固定摆臂设计（在某些应用中具有优势），SCARA 机器人在处理需要在工作单元内的固定装置、夹具或机床等物体周围工作或到达内部物体的任务时面临限制。

3.台达机器人

Delta 机器人，也被称为“蜘蛛机器人”，它使用三个安装在底座上的电机来驱动定位手腕的控制臂。基本的 delta 机器人是 3 轴单元，但也有 4 轴和 6 轴型号。

通过将执行器安装在或非常靠近固定底座而不是每个关节（如关节机器人的情况），delta 机器人的手臂可以非常轻。这允许快速移动，这使得 delta 机器人非常适合涉及轻负载的高速操作。

将 delta 机器人与其他机器人类型进行比较时，需要注意的重要一点是：delta 机器人的工作范围通常由工作范围的直径定义，而不是从底座开始的半径，如铰接式和 SCARA 装置的情况。例如，具有 40 英寸范围的 delta 机器人的范围仅为 40 英寸铰接式或 SCARA 单元的一半（半径为 20 英寸）。

4.笛卡尔机器人

笛卡尔机器人通常由三个或更多线性致动器组成，它们组装在一起以适应特定应用。笛卡尔机器人位于工作区上方，可以升高以最大化占地面积并适应各种尺寸的工件。 （当放置在悬挂在两条平行轨道上的高架结构上时，笛卡尔机器人被称为“龙门机器人”。）

笛卡尔机器人通常使用标准线性执行器和安装支架，最大限度地降低任何“定制”笛卡尔系统的成本和复杂性。更高容量的单元还可以与其他机器人（如关节机器人）集成为“末端执行器”，以提高系统能力。也就是说，笛卡尔机器人的定制性质可能会使设计、规范和编程变得具有挑战性，或者对于想要“DIY”机器人实施方法的小型制造商来说是遥不可及的。

笛卡尔机器人无法轻松进入或绕过障碍物。而且它们的外露滑动机构使其不太适合多尘/肮脏的环境。

结论

无论您是自己解决实施问题还是与信誉良好的系统集成商合作，了解可用的不同类型的机器人都将帮助您选择最佳机器。稍微了解与不同机器人类型相关的功能和成本是做出明智决策的关键第一步。

欲了解更多市场上不同类型机器人的区别，请下载 MEP National Network 代表 Catalyst Connection（宾夕法尼亚 MEP 的一部分）的《Manufacturer's Guide to Robotics》，帮助中小型制造商驾驭技术转型。