机器人应用:定位器指南

机器人定位器

您是否需要一个机器人定位器?哪一款最适合您?

目前市面上有种类繁多的定位器可供选择,它们具有不同的轴数、负载能力和配置方式。那么,如何判断哪一款定位器能满足您的应用需求呢?

以下是对机器人定位器的概述—包括它是什么以及您需要了解的相关知识。

挑选适合您应用的工业机器人已经够难了。在找到最符合您需求的机器人之前,您可能已经研究过数十种不同的机器人型号,考虑了机器人的最佳工作范围、最佳负载能力、最佳品牌等因素。

就在您以为所有决策都已做出,可以开始自动化流程时,新的问题又出现了:我需要一个机器人定位器吗?

如果您是与经验丰富的机器人供应商合作,您可能会倾向于让他们来帮您做决定。他们的专业意见无疑对您做出正确选择至关重要。然而,更加合适的是您自己熟悉机器人定位器的相关细节。

如果使用得当,定位器可以显著提升机械臂的能力。即使只掌握一点相关知识,也能确保您从机器人应用中获得最大效益。

本文提供了关于机器人定位器的整体指南,为您提供了足够的信息,助您做出明智的决策。

什么是机器人定位器?

工业机器人定位器(又称工件定位器)是一种可编程的多轴机械装置,它与工业机器人协同工作,从而扩展机器人的功能。工件被安装在机器人定位器上,其运动可以独立于机器人进行控制,从而提升系统的灵活性。

工件定位器具有多种尺寸、类型和配置方式,从最简单的单轴转台,到由多个可编程轴组成的高度定制化复杂组合,应有尽有。

工件定位器的基本用途是扩展机器人的工作空间。这使得它们与其他辅助轴类似,比如将机器人本身安装在直线轨道、弧形轨道或龙门起重机上。然而,与这些辅助轴不同的是,移动的是工件本身,而不是机器人。关于如何使用离线编程配合任何辅助轴的指南,请参阅我们之前的文章

您的应用是否适合使用机器人定位器?

在考虑是否使用定位器时,首先需要判断您的应用场景是否适合。许多机器人应用并不需要额外的自由度(DOF),仅靠机器人本身就可以完成任务。

思考这个问题可以从:“我目前在这个应用中是否受到机器人工作空间的限制?”开始入手

如果答案是肯定的,那么就值得研究一下定位器(或其它辅助轴)是否适合您。

定位器最常被使用的典型应用场景包括:机器人焊接机器人加工。在这些任务中,机器人自身的全部6个自由度都被用来精确地定位工具。从不同角度接近工件的操作空间非常有限。因此,在焊接或加工几何形状较复杂的零件时,通常需要使用定位器。

其他常见的应用还包括喷涂、涂装和检测等。

使用机器人定位器的三个隐藏优势

扩展机器人的工作空间无疑是选择定位器的一个极具说服力的理由。然而,还有一些隐藏优势:

  1. 并行加工——某些定位器允许在相对的两侧安装多个工件。这样,就可以像ABB的这个例子所示,通过多台机器人同时进行两个或更多的操作。
  2. 占地面积更小——尽管这与直觉相悖,但与例如将工件摆放在工作台上并使用其他类型辅助轴的方式相比,定位器实际上可以减少机器人工作单元所占用的地面空间。
  3. 承载能力高——一些定位器能够处理巨大而沉重的工件。无论您的任务是什么,很可能都有能够胜任该负载的定位器。

5种常见的机器人定位器类型

有许多类型的机器人定位器,但以下是最常见的类型:

  1. 转台

转台是最基础类型的定位器,安装在地面或工作台上,仅能绕单一轴(垂直轴)旋转工件。它们常用于机器人铣削加工中。

  • 单轴定位器

转台只是单轴旋转定位器的一种特定类型。然而,单轴定位器几乎可以适用于任何方向。最常见的类型是将工件绕水平轴旋转,其工作方式类似于车床。

  • 主轴箱与尾座

如果您的工件过长或过重,不适合使用单个定位器,一种常见的解决方案是将两个单轴定位器组合使用,分别固定在工件的两端(称为主轴箱和尾座)。通过同步控制,它们的编程难度与使用单个定位器相当。

  • 多轴定位器

到这里就变得复杂了。你几乎可以找到任何配置和方向的定位器。最简单的定位器在同一设备上集成了两个可编程轴,而最复杂的定位器则可以根据需求定制出几乎任意数量的轴。

  • 三轴(摩天轮式)定位器

一种非常常见的多轴定位器类型是“摩天轮式”定位器。它包含三个可独立工作的可编程轴。为了正常运行,这些轴需要保持平衡,即两侧的重量要相同,这通常意味着两侧放置的是同类型的工作件。

如何为您挑选最合适的机器人定位器

最适合您的定位器将取决于您应用场景的具体需求。您需要考虑以下问题:

  • 我们有多少空间可以安装机器人和定位器?
  • 我们的工件几何形状是怎样的?
  • 工件是否过大或过重,单个定位器无法承载?
  • 哪种类型的定位器最为适用?
  • 定位器需要承载多大的负载?

在确定最适合的定位器类型后,您可以查看各种机器人定位器制造商的产品,以找到合适的型号。

RoboDK软件中已在机器人库中集成了来自ABB和KUKA的多种定位器。

不过,我们也很乐意根据您的需求,将更多定位器供应商的产品集成到 RoboDK中。

您还可以自行创建定位器,并将其与机器人进行同步。使用RoboDK软件,您还可以根据您的偏好设置优化外部轴的运动。

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