如何部署工业机器人单元?

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什么是工业机器人? 如果你是一个想要机器人在你的工厂工作的生产企业,那么你可以把工业机器人想象成一个“自动控制的操纵器”(此处解释参考国际机器人联合会的定义,略有删减)。机器人的形式多种多样,下文中主要使用“机器人”一词来指机械臂。机械臂也被称为工业机器人,负责实现特定的生产任务。

然而,单单一个机械臂是做不了什么的, 你还需要其他部件配合使用,讨论一个机器人单元比讨论一个机器人更有意义的原因就在于此。 一般来说,一个单元是制造过程中的任意一个工位,例如在生产线上执行特定操作的工位。

如果工位上的操作由人完成,则该工位被称为手动单元(如图1所示)。

图1.手动工作单元和机器人工作单元示例图

这是手动单元和机器人单元的整体视图。

当工厂安装一个机器人单元时,他们的初衷就是使某过程自动化。 这个过程可能目前在手动单元中完成,也可能是一个全新的功能。 你现在可能已经猜到了,机器人单元就是指包含一个机器人的工位(再次参见图1)。

当你购买一个机械臂时,涉及两个重要的元素:控制器,即驱动其运动的计算机,以及示教盒,即操作员用来编程机器人的用户界面(参见图2)

你可以把控制器想象成一个台式电脑的主机箱,示教器则是你的显示器和键盘。

安装机械臂,控制器和示教盒。

机器人的手腕处安装什么,机器人周围安装什么,这都取决于应用。 但无论是何种应用,机器人总是需要配备其他部件才能正常工作(再次参见图2)。

这些部件包括手臂末端工具(抓手,焊枪,抛光头等)和传感器(如力矩传感器,安全传感器,视觉系统等)。将机器人安装到生产车间时,你需要将它固定到结实的表面。 安装也可能需要添加零件送料装置、保护装置如护栏等。

机器人单元不单单包括硬件。 虽然控制器附带一些预先安装的软件,但是你必须编写程序 - 即机器人执行特定任务所遵循的指令表。

机器人单元部署过程概述。

图3展示了机器人单元部署过程的主要步骤:设计、集成和操作。

设计阶段包括所有任务从手动(或原始)过程切换到到机器人单元所需的计划和材料。

接着,集成阶段就是将机器人单元的各部分组装、编程、并在生产线上安装完毕。

操作阶段则代表了部署的最终目标:机器人单元能够持续正常工作。

当你从一家机器人公司购买一个“机器人”时,你通常只拿到机械臂,控制器和示教盒。 大多数机器人公司会提供其他硬件和软件附件,但是这些硬件和软件并不涵盖所有可能涉及的应用。

工业机器人行业中供应商非常分散。

工业机器人生态系统结构如图4所示,供应商的分散性也是工业机器人行业跟其他行业最大的区别。不同的工业机器人集成商提供不同的解决方案。 无论是谁部署机器人单元,都需要在设计和集成阶段将这些解决方案整合在一起。 设计和集成阶段可以由购买机器人的制造商的内部团队完成,或由外部承包商(也被称为系统集成商)完成。

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