机器人有各种形状和尺寸。但是,一些最受欢迎的机器具有六轴的运动。

多功能设备可以从任何角度接近工件,并且可以处理各种各样的生产任务。这使得它们非常适合需要复杂运动的应用,例如从箱中挑选随机取向的部件。

六轴机器人可以安装在地板,桌子,墙壁,天花板或线性执行器上。除了宽水平和垂直覆盖外,它们还具有高的有效载荷容量。

传统上,六轴机器人并不像笛卡尔或斯卡拉机器人那么快捷地精确。这就是为什么他们经常被降级到汽车厂的黑暗角落,在那里它们主要用于焊接和涂装应用。机器大,令人恐惧,留在一个地方,并在安全窗帘或围栏后面工作。

今天,由于新技术,六轴机器人开始出现在各种各样的行业中,如设备,航空航天和电子产品。而且,它们正在部署各种装配任务,例如螺丝刀和粘合剂粘合。

这些机器现在更实惠,比以往任何时候都更容易。结果,即使是小型制造商正在投资六轴技术。

在某些工厂中,机器人开始替换输送机和叉车。它们肩扛到自动导向车辆(AGV)上以延长其范围。移动平台可以很容易地围绕厂房移动,无论他们需要在哪里都采取机器人。

去年是美国机器人行业的录音。需求超过2015年的级别增长了10%,提高了大会申请的增加61%,汽车行业以外的需求不断增长。

“机器人的使用是在中小型公司中升起,即将机器人视为提高生产力和产品质量以保持竞争力的关键因素,”机器人行业协会总裁Jeff Burnstein说。“我们预计这些趋势将继续进入未来。”

新一代

今天的六轴机器人与10或15年前可用的机器人完全不同。机器较便宜,更容易使用,并且有更多的选项可供使用。它们也更加紧凑。

安川美国公司(Yaskawa America Inc.) Motoman Robotics部门的高级销售总经理迪恩·埃尔金斯(Dean Elkins)说:“在过去十年左右的时间里,机器人的价格大幅下降。”“现在的机器人比十年前便宜25%。同时,可编程性也变得容易得多。例如,现在的teach吊坠更加直观。”

Motoman最新的六轴机器人之一是HC10,其具有速度和力量限制的设计,使机器能够安全地与人类靠近。

“利用简单的指南教学,快速部署或重新部署,”埃尔金斯的注意事项。“HC10易于适应不断变化的要求,并且可以与现有的自动化基础设施集成。”

高度可配置的机器提供10公斤的有效载荷和1,200毫米的覆盖范围。它可以执行广泛的材料处理,机器趋势或浅色组装任务。

推广东芝机器系列产品的TM机器人公司首席执行官奈杰尔·史密斯说:“现在的机器人速度更快、精度更高、体积更小、价格更便宜,可靠性也更高。”“与过去可以买到的东西相比,机器现在更多地被视为一种商品,而不是奢侈品。”

事实上,史密斯说,许多制造商不再被六轴机器人吓倒。

“今天,他们希望适用于高速组装和材料处理应用的强大,高度准确的机器人,”他指出。“他们也在寻找六轴机器人,以增加灵巧。

“制造商正试图将越来越多的功能挤压为单个电池,因此机器人的灵活性越多,它就越有可能帮助满足这些需求,”史密斯说。“六轴机器人比传统的龙门式机器更具灵长性。

“随着越来越多的客户寻求安装自动化,六轴机器人的灵活性和灵活性正在解决大量问题,并允许在汽车到医疗的广泛行业中提高更高的效率,”史密斯解释道。

在本月早些时候在芝加哥的自动化节目中,东芝推出了一系列名为TVM系列的六轴机器人。

“这是制造商的成本效益,节能,易于编程的选择,”史密斯说。“这个系列是为[制造商]制作的,这些产品正在寻找光到中型机器人来执行任务而不会过于经济持不足或牺牲速度。”

较小的脚印

为了满足性能和生产率目标,越来越多的制造商正在寻找易于安装、周期短、可在狭小空间使用、但与附近工人一起操作安全的机器人。得益于新材料和新技术,高密度的机器人电池现在可以被设计出来,以节省昂贵的地板空间。

Comau Robotics销售和营销主管托拜厄斯•丹尼尔(Tobias Daniel)表示:“六轴机器人已经有了显著的发展,(现在)与(过去)非常不同。”“他们能够完成比过去更多的任务。

“这已经要求[机器人供应商]提高性能,演变用于构建机器人的材料并改变[机器]的大小。如今,除了占用工厂的大型机器人外,我们还找到了紧凑,小型的六轴机器,采用轻质材料。“

Comau的最新产品,赛车5,具有铝制臂,可以处理高达5公斤的有效载荷。小型机器人设计用于高速组装和拾取和放置在受限制空间的应用。

“制造商继续降低机器人手臂的质量改善机器人的加速度和速度,同时保持有效载荷能力,“萨米尔·帕特尔解释说,川崎机器人产品和先进的工程主管USA Inc .)“通过优化臂设计,机器人的足迹已经下降了40%。”

“今天,六轴机器人的设计紧凑,更快,更精确,”Epson机器人的应用工程经理“菲尔巴塔蒂”增加。“它们还在使用新的驱动器技术来管理更高的有效载荷,同时保持刚性。

“我们已添加到我们所有产品中的功能包括Slimline设计并增加了俯仰轴的旋转能力,”Baratti指出。“我们在机器人上削减了机器人上的材料,这种方式允许接合两个,三个和五个,同时保持臂结构的完整性。

Baratti解释说:“通过减少最靠近机器人底部的死区,并允许手臂拉近关节2和关节3、关节5和关节4之间的距离,客户可以利用整体工作空间的增加。”“在空间狭小的应用中,每增加一个自由度都会有所帮助。”

Epson工程师在开发新的屈曲N2机器人时考虑到这一点。它的紧凑型臂具有独特的折叠能力与自身相比。这减少了中间点的数量并缩短了循环时间。结果,该机器比标准六轴机器人更少的工作空间区域需要40%。它拥有450毫米的达到450毫米和3公斤的有效载荷容量。

“这项专利的折叠臂技术从未在自动化行业中看到过,”巴蒂蒂索赔。“与市场上的任何其他六轴机器人不同,屈曲N2具有独特的紧密空间运动能力,使ARM四极偏离,最大化运动效率,以实现更快的周期时间。

“预先是无法达到的应用,由于空间限制,现在是可能的,”Baratti指出。“一些专门在医疗和电子行业的应用,需要极端的精度和灵巧,用于处理非常紧张的环境中的小部分。”

六轴机器人的另一个趋势是移动性的。一些供应商用AGVS合并机器人技术。

“通过将机器人连接到AGV的后部,机器变得无法阻止,”Yaskawa Motoman的Elkins说。“我们认为这是一个不安全的输送机。

“这允许工程师创建机器人可以服务多个机器的环境,从多个位置选择或在多个工作站上执行多个装配操作,”添加elkins。“它有助于释放可能通常被输送机阻塞的地板空间。”

Yaskawa Motoman最近推出了YMR12。这是MOTOMAN MH12F机器人的组合,它具有12公斤的有效载荷和OTTO MOTORS'OTO 1500自动驾驶车辆,拥有1,500公斤的有效载荷。

“这个完全自主平台可以在整个[工厂]中执行多种材料处理操作和物流任务,可以通过与PLC的无线直接连接与其他机器通信,”Elkins说。“YMR12配备了视觉系统和自适应夹具。它提供了传统的利用固定机器人站的方法。“

人体机器人协作

协作机器人是自动化行业最热门的趋势。事实上,该技术在芝加哥最近的自动化表演中占据了展览馆和教育课程。

配备有最先进的传感器技术的下一代机器允许机器人与人类并排操作。与传统的六轴机器人不同,协作机器是轻量级的,灵活,可以轻松移动和重新编程以解决新任务。它们需要很少或根本没有安全障碍,这消耗了有价值的工作台和地板空间,阻碍了设备,并降低了生产率。

一家正在利用协作机器人的力量的制造商是惠而浦公司的一些美国植物已经将机器添加到其装配线中。它们用于重复任务,以及需要精度的应用,例如在确切位置应用相同的胶水。

漩涡正在使用通用机器人提供的六轴机器人臂。

“协作机器人让我们更加灵活,”Eric Howe,高级工程师和自动化领先。“因为它们相当小巧轻,如果需要,它们很容易移动。它们也比传统机器人更容易编程,从而节省了时间。而且,与其他技术相比,它们相对便宜。

“机器人的加入让我们的员工能够专注于需要更高认知技能的任务,”豪补充道。“我们正在内部开发用户界面,这样我们就可以在继续执行时保持灵活性和自给自足。”

另一个在其装配线上成功部署协作机器人的另一个制造商是BMW。在德国Leipzig的汽车制造厂,轻量级机器人与人类装配商密切互动。它沿着挡风玻璃的边缘分配粘合剂。安全传感器始终监控功能,如果检测到障碍物,请立即停止处理。

“合作机器人”在安全围栏背后的地区[机器人的机器人]的领域变得越来越普遍,“BMW生产规划,工具制作和植物工程负责人Christian Dunck。“它们的灵活性,适度的空间要求和高度安全授予人们访问曾经限制的区域。

Dunckern补充道:“由于可能的应用范围广泛,轻量级机器人在传统自动化领域开辟了新的潜力,并给工程师们提供了更多的改进空间。”

智能控制系统,加上计算能源和安全系统的进步,使人机机器人合作成为现实。

“曾经是机器人是在我们所谓的愚蠢,肮脏和危险的任务中使用的机器人,从事苦苦挣扎的人类进行这些类型的行动,”北美汽车队经理在斯蒂布利机器人专业管理层Paul Deady说。“今天,利用先进传感器的能力了解机器人周围发生的事情并导致机器人适当地响应,并且绝对安全,是机器人控制中最新的巨大进步。”

在最近的自动化节目中,Stäubli推出了其TX2系列的六轴机器人和其CS9控制器。机器人有六种不同的型号,可以处理2到15公斤之间的载荷,达到515到1,450毫米之间。

“随着TX2系列和CS9安全控制的推出,Stäubli在Man-Roomot Collaboration开设了一个新的篇章,”索赔Deady。“机器人为每个轴和集成安全板具有单独的安全数字编码器。所有安全功能符合最高安全类别的严格要求SIL3 / PLE。“

为了最大限度地保证安全,机器人的每一个动作都由传感器监控。此外,实时记录机器人的所有坐标,以及它的速度和加速度。

“一般来说,机器人要么是速度和精度的专用,但必须笼罩在远离人,或者它们是安全的,以便安全地在人们身边工作,但他们妥协速​​度和精度,”Deady说。““通过我们的新机器人,无需制作该选择。

“(我们的)产品的独特之处在于,同一个机器人可以在一种安全的模式下工作,或者在一个完整的生产模式下工作,”Deady解释说。“(制造商)有能力在这两种模式之间进行适当的动态切换,利用传感器来了解机器人周围的情况。”

大而小的极端

六轴机器人也越来越大而较小。在一个极端,有大量的机器可以提升超大的有效载荷。在频谱的另一端,微小的桌面单元可以使用与其大兄弟姐妹相同的功能。

Mega材料处理机器人是移动汽车,拖拉机和卡车框架,船体和重型航空航天结构的理想选择。他们消除了对架空龙门起重机和升降机的需求。

IBB,Fanuc和Kawasaki的世界最大和最强大的机器人标题的重量级战斗目前正在发动。

ABB的IRB 8700可达3.5米,可以处理高达800公斤的有效载荷。Fanuc的M-2000IA / 1700L可以提升最高可达2,300公斤的物体,达到4.6米。与此同时,川崎的MG15HL可以容纳高达1500公斤的有效载荷。它拥有4米水平和垂直的距离。

IRB 8700在最近的自动化表演中使其北美首次亮相。它通过携带四个70英寸的视频屏幕和一个带有交互式显示器的50英寸投影机来欺骗与会者。强大的机器配备了ABB的SafeMove2机器人监控软件。

“IRB 8700适用于ABB机器人的尼古拉斯德克捷尔,集装和测试业务线经理码垛应用和围绕汽车工厂的汽车体。”“机器人自动适应并调整其速度以适应沉重和宽的零件。

“只有一个电机和每个轴的一个齿轮,而大多数其他机器人在这个尺寸的阶级使用双电机和齿轮,”De Keijser添加了De Keijser。“较少的组件和更短的周期时间使机器比其有效载荷范围的任何可比较机器人快25%。”

本月早些时候在芝加哥麦考克里克地区展出的最具吸引人最有趣的机器之一并不是一个大的庞然大物。相反,它是来自加拿大初创公司的MECA 500,称为MECADIMIS Inc.,这声称它使世界上最小的六轴机器人。

台式机单位重量小于5公斤,有效载荷容量为0.5千克,拥有0.005毫米的可重复性。潜在的组装应用包括电子,医疗器械和制表。

“It is not only twice as small as any other small industrial robot arm, but has no bulky controller cabinet and no thick tangling cables,” says Ilian Bonev, Ph.D., director of the Control and Robotics Laboratory at l’Ecole de Technologie Superieure (ETS) in Montreal and co-founder of Mecademic. “Its controller is fully embedded in its palm-sized base.

Bonev指出:“与几乎所有其他工业机器人不同,我们将机器设计成一个组件,而不是一个复杂的独立系统。”“我们还设计了一个非常简单的通信协议,只有不到50条专有命令。

“我们正在解决越来越多,精致地操纵狭窄的空间中的小部分,”Bonev。“产品越来越小,需要尊重近距离。工厂缺乏空间,需要更节能。

“我们以前能够实现一系列新的应用,产品和发现几乎不可能,”Bonev说。“我们的大多数客户在因为缺乏空间之前无法在之前执行他们的任务。”