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博力實(shí)技術(shù)分享：并聯(lián)機(jī)器人如何選型

近年來，并聯(lián)機(jī)器人以其高速拾放的顯著特點(diǎn)已被應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)的包裝、搬運(yùn)、上下料、篩選等不同工藝環(huán)節(jié)。但受限于市場(chǎng)的體量，并聯(lián)機(jī)器人遠(yuǎn)沒有關(guān)節(jié)型機(jī)器人深入機(jī)械工程師們的人心。

本篇主要敘述如何選擇一款合適的并聯(lián)機(jī)器人。就單機(jī)來講，首先需要確認(rèn)的是機(jī)器人的工作范圍、負(fù)載以及軸數(shù)，然后是拾放方式，是否需要視覺、節(jié)拍、精度等因素。

Step 1：負(fù)載確定。負(fù)載首指重量，此處包括產(chǎn)品和夾具的總重。夾具的設(shè)計(jì)和是否用并聯(lián)機(jī)器人無關(guān)，主要取決于產(chǎn)品屬性本身。對(duì)于一次抓取多個(gè)產(chǎn)品的應(yīng)用，需考慮慣性的影響。

Step 2：工作范圍確認(rèn)。 工作范圍包括水平和垂直兩個(gè)維度。并聯(lián)機(jī)器人的工作范圍在水平方向通常使用一個(gè)直徑參數(shù)的圓來表示，機(jī)器人末端可以到達(dá)該圓內(nèi)任意一點(diǎn)。因此，推薦使用一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來做初步評(píng)估，如下列舉了四種不同的案例。

案例一：運(yùn)動(dòng)來料，雙側(cè)固定點(diǎn)擺盤或裝箱應(yīng)用，機(jī)器人動(dòng)態(tài)抓取來料輸送帶物料，根據(jù)屬性或按照順序放置到放料盤1或放料盤2。確認(rèn)來料輸送帶的寬度，盤子或箱子的尺寸以及間距，畫一個(gè)正圓，如下圖所示紅色圓，能夠覆蓋所有料盤或箱子的區(qū)域。該圓的直徑基本可以確定并聯(lián)機(jī)器人的水平工作范圍。

案例二：運(yùn)動(dòng)來料，單側(cè)多位擺盤應(yīng)用，機(jī)器人動(dòng)態(tài)抓取來料輸送帶物料，根據(jù)屬性或按照順序放置到不同放料盤。確認(rèn)來料輸送帶的寬度，盤子或箱子的尺寸以及間距，畫一個(gè)正圓，如下圖所示紅色圓，足夠覆蓋所有料盤及輸送帶的區(qū)域。勿使用藍(lán)色的圓，以免機(jī)器人待抓取的空間太小，影響節(jié)拍或產(chǎn)生漏料。紅色圓的直徑基本可以確定并聯(lián)機(jī)器人的水平工作范圍。

案例三：運(yùn)動(dòng)或固定點(diǎn)來料，通常用于裝盒或裝箱，機(jī)器人夾具通常比較長(zhǎng)，一次搬運(yùn)較多產(chǎn)品，如下圖所示，一次搬運(yùn)8個(gè)產(chǎn)品，同時(shí)放入兩個(gè)盒子或箱子中。確認(rèn)來料輸送帶與盒子布局，同樣畫一個(gè)正圓，如下圖所示紅色圓，基本覆蓋兩個(gè)盒和來料輸送帶空間，即使物料的范圍超出圓的范圍也沒關(guān)系，確定并聯(lián)機(jī)器人的水平工作范圍。

案例四：測(cè)試機(jī)臺(tái)應(yīng)用。測(cè)試機(jī)臺(tái)通常會(huì)有上料位，測(cè)試工位，下料位等三個(gè)區(qū)域，機(jī)器人將物料從上料位搬運(yùn)到測(cè)試工位，測(cè)試完成后再搬運(yùn)到下料工位。確定各區(qū)域工位點(diǎn)的位置后，畫一個(gè)正圓，如下圖所示紅色圓，可覆蓋所有工位點(diǎn)。紅色圓的直徑基本可以確定并聯(lián)機(jī)器人的水平工作范圍。

Step 3：軸數(shù)確認(rèn)。以應(yīng)用最廣泛的三軸和四軸并聯(lián)機(jī)器人為說明，如果物料拾放過程中，不涉及到角度的轉(zhuǎn)移，選擇三軸即可，如以上案例三和四。一旦需要機(jī)器人對(duì)物料進(jìn)行角度的調(diào)整，需要選擇四軸，可實(shí)現(xiàn)物料沿Z軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

以上3步信息確定后，即可初步確定機(jī)器人的選型。是否需要視覺、節(jié)拍和精度都取決于整體設(shè)計(jì)方案，并非每一臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用都需要視覺。同一工作行程時(shí)，當(dāng)要求精度越高時(shí)，節(jié)拍會(huì)受一定影響。同樣的工藝要求，夾具越輕巧（通過材質(zhì)和設(shè)計(jì)），機(jī)器人的效率越高。

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