随着机器人技术的不断改进和发展,今天的机器人购买者面临的选择也在不断扩大。如何知道选择哪种类型的机器人?更重要的是,即使你在过去成功地应用了机器人技术,你如何避免你可能没有意识到的错误?由于投资范围从数万美元到数百万美元不等,因此在第一时间做出正确的选择,并避免可能增加大量不必要成本或导致项目延迟的常见错误至关重要。为了帮助工程师和制造人员避免最严重的陷阱,我收集了我在自动化业务经验中看到的十大机器人应用错误。
错误1:低估有效载荷和惯性需求
机器人用户在应用程序中犯的最大错误是低估了与给定应用程序相关的有效负载。最常见的原因是在有效载荷计算中没有包括臂端工具的重量。第二个最常见的原因是低估或完全忽略了偏离中心的有效载荷产生的惯性力。惯性力会使机器人轴过载。SCARA机器人的旋转轴过载是很常见的。不纠正这个问题也可能对机器人造成损坏。
减少有效载荷和/或降低速度参数可以补救这种情况。然而,降低速度可能会导致周期时间的不必要增加,而周期时间可能是ROI计算的一部分,用于首先证明购买机器人的合理性。这就是为什么从一开始就考虑所有与负载相关的因素是至关重要的。
错误2:试图用机器人做太多事情
有时候,机器人令人敬畏的能力和灵活性可能会导致设计师给机器人布置过多的任务,使工作单元过于复杂。这样做的结果可能再次导致无法生成周期时间,或者可能导致极其困难的编程解决方案,甚至可能导致处理器速度限制方面的困难。当系统设计师以外的用户试图在生产中排除工作单元的故障时,这种错误会进一步放大。在生产环境中,计划外停机的代价可能非常高昂。
机器人单元任务过多的另一种常见表现是“项目蠕变”——在机器人和工作单元设计的原始任务之外增加工作。如果在执行了验证原始假设的模拟之后添加了额外的任务,这可能会特别令人失望。如果在项目继续之前没有进行新的模拟,则可能无法达到预期的周期时间。注意不要在给定的周期时间内增加工作单元的工作范围,使其超出机器人的能力。
错误3:低估电缆管理问题
虽然看起来很简单,但电缆管理经常被忽视,可能是因为它看起来太简单了。然而,优化臂端工具或外围设备的电缆布线对于机器人机械师的无限制运动至关重要。没有设计出这个潜在的问题可能会导致机器人不必要的运动,以避免缠结或压力电线。此外,不使用动态电缆或尽量减少电缆应力可能导致电线断裂和停机时间。
错误4:迷失,或者在选择机器人系统之前没有考虑到所有的应用元素
博世力士乐使用首字母缩略词LOSTPED来描述机械系统尺寸所需的应用元素。通过对每个应用程序进行这些考虑,您将确保从每个可能的角度考虑应用程序,从而避免在计划期间出现错误,从而在安装系统时导致严重的成本超支。你甚至可能会发现,你需要考虑完全不同类型的机器人解决方案;你可能会发现,例如,你需要一个笛卡尔系统,而不是SCARA机器人或六轴机器人。
LOSTPED元素是:
载荷——考虑载荷、方向和运动;
定位-考虑行程平面,行程平面内的潜在障碍,以及对润滑和维护的任何影响
速度——考虑速度、加速和减速以及它们产生的惯性
行程-考虑行程长度,对齐和润滑间隔
精度-考虑行程精度和最终位置
环境-考虑环境温度,清洁度和腐蚀性物质的存在
占空比-考虑工作时间和不工作时间的比例,以及对组件的任何热效应。
错误5:误解准确性Vs可重复性
准确的机制可以重复,但可重复的机制可能准确,也可能不准确。通过精确返回到机器人工作范围内的指定位置点来证明重复性。通过精确地移动到工作范围内的计算点来证明精度。托盘命令通过计算基于几个教导点的机器人位置阵列来使用机器人的精度能力。精度直接关系到机械臂的机械公差或精度。
错误6:选择完全基于控制系统的机器人系统
大多数机器人制造商都会同意,对机器人控制器的考虑要比对机械师的考虑多得多。这很讽刺,因为一旦机器人被部署,正常运行时间主要取决于机制的稳健性。生产能力的损失不太可能是由控制器(电子设备)损坏引起的,而更可能是由机械故障引起的。大多数情况下,机器人系统的选择是基于用户对控制器和软件的熟悉程度。如果所讨论的机器人也拥有一流的机制,那么这便是一种竞争优势。另一方面,如果机器人在安装后需要经常维修,那么熟悉控制所节省的时间将很快被浪费掉。
错误7:未能接受机器人技术
机器制造商或集成商可能会创建适合应用程序的机器人工作单元,但如果最终用户无法接受机器人技术,则项目将注定失败。任何生产设备的正常运行时间直接关系到用户对设备的了解程度以及他们维护设备的能力。机器人技术也是如此。
新机器人用户拒绝机器人培训的情况并不少见。充分了解机器人的能力和特定品牌的“最佳实践”对于顺利集成至关重要。
错误8:忽略了对关键机器人选项或外围设备的需求
Teach Pendants,通信电缆,甚至特殊的软件选项都是可能需要的物品,但在最初订购时却被遗忘了。这些项目的交货时间和成本可能会延迟项目并导致其超出预算。
在购买之前,一定要准确地比较竞争对手的机器人产品,一定要考虑到集成的各个方面以及任何此类可选设备的需求。
用户试图通过集成没有对机器人整体性能至关重要的选项的机器人来省钱,这一点也不罕见。
错误9:低估或高估机器人控制器的能力
低估机器人控制器的能力可能会导致系统的重复和不必要的成本。重复安全电路是很常见的。
高估控制器的能力可能会导致额外的设备成本、返工和代价高昂的延迟。试图控制过多的I/O、额外的伺服或同时的例程是一个常见的错误。
错误10:没有考虑使用机器人技术
初始投资的规模,对机器人技术的不熟悉,以及过去失败的尝试都是人们有时回避使用机器人技术的原因。然而,为了提高生产力并获得持久的竞争优势,重要的是要超越诸如此类的误解。虽然机器人并不是每一个生产率提高的答案,但机器人在许多情况下肯定会有所帮助。
上市时间、提高生产率、操作简单性、灵活性、可重用性、可靠性、精度、控制能力和长期拥有成本都是使用机器人技术的有力理由。
其他的错误
前面的十大错误代表了我在这个领域最常见的错误。但还有许多其他的可以很容易地包括在内:
*没有考虑机器人未来的应用
*仅根据价格选择机器人
*在实施之前没有了解机器人的全部功能
*没有充分利用机器人的能力
*认为机器人太复杂
相信有一个完美的机器人系统
无论您的机器人任务是什么,最好的建议是与您的机器人供应商和系统集成商密切合作。他们对您的需求了解得越透彻,您就越有可能得到一个完全符合您要求的系统。我希望这十大错误可以作为这些讨论的起点。
米尔顿·科尔曼是产品营销经理-直线运动和装配技术
博世力士乐公司www.boschrexroth-us.com线性运动和装配技术夏洛特,北卡罗来纳州