工業機器人應用的十大誤區別踩雷！

文/楊柳

機器人投資通常從幾萬到百萬美元，在第一時間作出正確的選擇并且避免常見的錯誤是非常重要的，因為錯誤將導致不必要的開支或者任務的延期。為了幫助工程師和設計人員避免最嚴重的錯誤，文中列出了機器人應用需要避免的十大誤區。

誤區一：低估了有效負荷和慣性

機器人應用的誤區，排在第一位的是低估了有效負荷和慣性需求。通常大多是由于在計算負荷時沒有包括機械臂末端所裝工具的重量導致的。其次造成這個錯誤的緣由是低估或者忽略了偏心負荷產生的慣性力。

慣性力有可能造成機器人軸的超負荷。在機器人中，旋轉軸的超負荷是很常見的。這個問題不糾正也會對機器人造成傷害，減少負荷或者減小速度參數可以應對這種情況。但是，減小速度將會增加周期時間，作為投資回報，減少一部分的周期在置辦機器人方面是排在首位的。這也是為什么負荷相關要素從一開始就受到重視的緣由。

有效負荷非常重要，普通機器人技術參數給出的一些信息，都有細致的說明，額定負載是在額定速度的情況才是有效的，抵達最大負載的其中一個重要條件就是要降低機器人運轉速度，另外，過大負載也有可能破壞機器人的精度。

誤區二：試圖讓機器人做過多事情

有時，設計者要機器人承擔過多的工作導致機器人單元太過復雜。這一旦產生就很難確定正確的周期時間，或者給處置方案帶來困難，將因處置器速度限制而產生大量困難。而且這種錯誤常常被放大，非計劃的停產將會導致龐大的損失。

另外一種情況就是機器人和工作單元的運用超出了原設計的能力。當增加的工作是在仿真之后才增加的，這時很容易呈現令人失望的情況。特別是在推進計劃之前沒有做新的仿真，那么規則的循環周期就可能達不到。因此要保證機器人的一個循環周期在規定的時間內，那么超出機器人能力的事情就得十分留意。

在使用機器人之前，一定要經過模擬仿真，按照設計要求，肯定機器人應用的行程負載，還有周期時間。

誤區三：低估了電纜的管理問題

正如看起來很簡單，也可能由于看起來過于簡單，所以電纜管理經常超負荷。但是，優化到機械臂末端所裝工具的電纜或外圍設備的途徑，對于機器人設備的運動來說是非常重要的。缺少對潛在問題的估量將導致機器人為避免電纜糾纏和受壓而產生其他動作。并且，假定不運用動態電纜或者減少電纜的壓力可能會導致電線的損壞和停機。

目前運用的機器人末端執行器（end-effector），一般是氣體驅動或電器驅動的，不可避免會有相應的氣管或電纜銜接。大部分工業機器人的氣路和電器回路是走外面的，所以機器人運動控制的時間要留意；也有一部的工業機器人的氣路和電氣回路是內置的，這就方便了，只需考慮手臂與末端執行器的相對運動就可以。

誤區四：在選擇機器人之前應考慮的問題

經過對每個場景應用的考慮，當系統安裝以后，就可以確定應用是否是你需要的，以及避免由于可能呈現的錯誤而構成的嚴重超負荷。

還有就是機器人的工作行程也是要考慮的問題之一。行程確定不能只按機器人技術參數的行程來確定能否可以達到要求，應該考慮到末端執行器安裝后機器人的運動軌跡能否抵達行程所需。這也是要中止模擬仿真的關鍵緣由之一。

不同的環境，會有定制的工業機器人，比如噴涂行業需求的是有防爆能力的工業機器人，這與標準的機器人就有所不同，還有潔凈室的運用等等。還有機器人的可靠性與其缺陷率，消耗的電力等等都是選用時候必需考慮的問題。

誤區五：對精確性和可重復性的誤解

一臺精確的機器是可以重復的，但一個可重復性的機器不一定具有精確性。可重復性是指機器人依照規則的工作路徑，在既定的位置中精確往復來表現的。

精確性是依照工作途徑精確地移動到一個經過計算的點來表現的。搬運動作中機器人經過計算移動到一些既定點的位置，運用的是機器人的精確性能。精確性與機械耐受度以及機器人手臂的精確度有直接的關系。

精確性與機械手臂的機械精度有著極大的關系，精度越高，才能保證有精確的高速度，機器人減速器是保證機器人精度的一個重要的關鍵結構。

誤區六：選擇機器人系統只依賴于控制系統的優劣

大多數機器人制造商考慮更多的可能是機器人的控制器而不是機械性能。但是假定一旦配置了機器人，正常運轉時間就主要依賴于機械的耐用性。機器人性能差，很可能不是由于控制器和電子設備差構成的，而是由于機械性能不好構成的。

通常選擇一個機器人系統是基于運用者對控制器和軟件的知曉。假定在這方面機器人同時又有很出色的機械性能，那么這將是一個非常具有競爭力的優勢。相反，假定機器人在安裝以后需要不時地中止進行維修，那么省時優勢將被消耗掉。

機械部分是首先保證工業機器人性能的關鍵，精度、速度和耐用度，都與機械部分有著極大地關系。機器人的結構比較簡單，一般就是馬達與減速器，假如選用的機器人經常需要維修減速器部分，或其他機械結構，那是非常費事的。

誤區七：缺乏正確的機器人知識儲備

機器人的制造商和系統集成商設計一個機器人單元通常都只是為一種應用，但如果用戶沒有儲備機器人方面的知識，就有可能會面臨失敗。任何設備的使用時間是與用戶如何使用、維護設備緊密關聯的。一些第一次用機器人的用戶拒絕培訓并不少見。機器人能堅持正常工作至關重要的條件是充分了解機器人的能力并在工作范圍內最佳運用。

工業機器人是很特殊的設備，其操作復雜程度絲毫不亞于一臺數控機床。同樣的，運用機器人需要熟習基本的工業機器人的安全操作學問，否則對設備對人都是非常不安全的。機器人的使用者，一定要參加制造商系統的安全操作培訓后，才允許上崗操作。

誤區八：忽視了機器人應用的相關設備

示教器、通訊電纜以及一些特殊的軟件通常都是必需的，但是在最初的訂購中很容易被遺忘。這將導致整個生產計劃的耽擱和超預算。選擇機器人相關設備時，要考慮自己的綜合需求。有種很常見的情況就是，顧客有時為了省錢而沒有將一些關鍵設備和機器人整合在一起，比如項目需要配置的相關設備、軟件等。采購過程中，要按照項目的要求來考慮訂購的相關產品。

誤區九：過高或過低估量機器人控制系統

過低地估量機器人控制系統能力將產生系統重復投資和超預算的費用。在安全電路上采用雙重備份非常的普遍。而過高的估量控制系統能力將會產生額外設備本錢、返工以及誤工費用等，嘗試控制太多的I/O端口和增加伺服系統是一個常見的誤區。

安全控制是一個非常重要的問題，在考慮安全的同時，也要盡量優化應用的安全邏輯信號，程序中的重復是不必要的。

誤區十：根本就沒有考慮到運用機器人技術

遇到資金的限制、缺乏對機器人技術的了解和過去在使用機器人方面有過失敗的嘗試是很多人遠離機器人技術的理由。但是為了在市場的最終競爭中獲勝，需要糾正這種誤區，機器人技術的使用在很多情況下能提高效率，節約時間。尤其是對于簡單的操作、重復工作是能夠利用機器人技術來提高生產效率的。在生產中的使用機器人，可以保證產品的良品率。

隨著機器人第七軸的出現，與機器人更好地配合應用，使機器人利用空間更大化，應用場景更多，所以機器人代替人工是遲早的事。