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四轴和六轴机器人的区别是什么?

供稿:中国工控网 2016/9/28 16:53:28

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  • 关键词: 六轴机器人
  • 摘要:六轴机器人更多的关节意味着他们可以拿起水平面上任意朝向的部件,以特殊的角度放入包装产品里。他们还可以执行许多由熟练工人才能完成的操作。

  小型装配机器人之所以获得越来越多包装企业的青睐,正在于它如今已可以胜任包括装配在内的各种包装生产任务,包括所有材料的处理,如取放、装卸、包装成型等包装前端流程相关的工序,以及打标签、检验、抽样等加工工序。

  需要指出的是,本文所说的小型装配机器人,是指最大有效载荷可达20 kg(44磅)、最远处理距离可达1300mm(51英寸)的机器人。这类机器人有两种基本类型:四轴SCARA机器人(以下简称四轴机器人)和六轴关节式机器人(以下简称六轴机器人)。其中,四轴机器人是特别为高速取放作业而设计的,而六轴机器人则提供了更高的生产运动灵活性。

  四轴机器人

  小型装配机器人中,“四轴SCARA机器人”是指“选择性装配关节机器臂”,即四轴机器人的手臂部分可以在一个几何平面内自由移动。

  SCARA机器人的前两个关节可以在水平面上左右自由旋转。第三个关节由一个称为羽毛(quill)的金属杆和夹持器组成。该金属杆可以在垂直平面内向上和向下移动或围绕其垂直轴旋转,但不能倾斜。

  这种独特的设计使四轴机器人具有很强的刚性,从而使它们能够胜任高速和高重复性的工作。在包装应用中,四轴机器人擅长高速取放和其他材料处理任务。

  六轴机器人

  六轴机器人比四轴机器人多两个关节,因此有更多的“行动自由度”。

  六轴机器人的第一个关节能像四轴机器人一样在水平面自由旋转,后两个关节能在垂直平面移动。此外,六轴机器人有一个“手臂”,两个“腕”关节,这让它具有人类的手臂和手腕类似的能力。

  六轴机器人更多的关节意味着他们可以拿起水平面上任意朝向的部件,以特殊的角度放入包装产品里。他们还可以执行许多由熟练工人才能完成的操作。

 机器人自动化包装应用指南

  在包装生产线上整合机器人技术并得以应用,其实没有有些人想象的那么复杂、危险与高成本,反而是非常简易而安全的,同时也可能获得经济优势。

  1.生产安全性

  在安装时,机器人通常被正立或倒置安装在封闭的自动化工作单元上。工作单元的外层一般由铝框、防碎塑料或孔状金属网包裹。机器人及其他相关设备一般使用螺栓固定在工作单元的钢铁机台平面上。工作单元的采用使得工作人员可在外围观察机器人工作台的工作状况,而无须进入工作单元内部。

  为安全起见,一旦打开了工作单元的检修门,机器人将自动停止工作。对于那些不能完全密闭在一个工作单元内的机器人,如门帘、压力感应地垫等装置同样可以提供自动关闭功能。

  2.生产简易性

  而包含控制机器人运行的电子电路控制器,通常位于工作单元平台的下端。一般而言,大多数机器人制造商为用户提供了友好的编程软件,操作人员不需要掌握专业的机器人编程技术即可自如操控。通过手持接口设备或计算机,操作人员可以对机器人进行程序设置。

  而教学模块允许操作人员控制机器人从一个地点移动到另一个地点,并指示其在每个位置的动作,也就是说,操作人员可以“教”机器人它工作所需的常规动作。

  而借助相关软件,操作人员也可以通过计算机远程对机器人编程,从而节省开发时间。此外,通过一个模拟的三维环境,操作人员也可以对机器人和其他外围设备进行配置,而不必直接操作机器人的部件。

  3.低成本生产优势

  相对于传统自动化设备,在包装生产流程中使用装配机器人最重要的好处在于能够降低生产成本。使用机器人不仅初始成本较低,而且因为其高度的灵活性,很快就能获得投资回报。小尺寸和低维护费用使总成本也较低。

  机器人与传统自动化设备相配合,还可以使包装生产更有效率,更能保证包装产品的质量一致性,与人工作业相比,具有更好的成本效益比。但需要指出的是,虽然机器人能够填补一些自动化生产的空白,但生产线上的其他任务可能仍然需要手工完成,因为一个传统的全自动化解决方案会过于昂贵。

同时,与专门为特定生产过程设计的固定式自动化设备不同,机器人由于基于模块化设计,因而能够相对容易地适应一个自动化系统,大大减少了昂贵的工程设计费用。此外,机器人工作单元通常比固定自动化设备的体积更小,这也节约了宝贵的厂房空间。如果需要,机器人可以移动到其他生产线中,从而减少企业的设备投资。

  而且,与固定自动化设备不同,机器人并不需要更新昂贵的工具以满足产品变化的需求。通常,只需对程序进行简单修改,对臂端操作装置进行更换就能满足产品变化的需求。这特别有利于包装设计变化频繁的小批量包装生产。通常固定自动化生产线无法满足这种变化的需求,或者实现成本过于昂贵。

  此外,装配了多功能自动夹取器或自动工具切换器的机器人,可以执行多种操作,如先对产品进行装卸、检查和贴商标,然后再将其放入包装中。同时多功能机器人能轻松应付多种大小和形状的产品。此外,如装配视觉检测系统和输送带跟踪系统等可选配件,还能进一步提高机器人的能力。

  最后还需指出的是,机器人技术由于采用封闭式结构(通常自动化设备的一些部件,如马达等设备是敞开的,因而容易进入灰尘和碎片对机器造成磨损),因而保养成本要低得多。


审核编辑(王静)
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