所謂的“機器人自動化”是指以多關(guān)節(jié)工業(yè)機器人為中心實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)的模式。它與傳統(tǒng)的非標(biāo)自動化生產(chǎn)設(shè)備相比有其獨特的特點，了解這些特點，發(fā)揮機器人的優(yōu)勢是非標(biāo)自動化工程師的一直想了解的。

　　一、前言

　　非標(biāo)自動化設(shè)備的開發(fā)更多的依賴于設(shè)備的設(shè)計工程師的經(jīng)驗：對客戶需求的分析和理解，對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的分析，對自動化動作的分解以及工程師設(shè)計經(jīng)驗的積累。

　　經(jīng)驗的積累不是一日之功，這也就決定了非標(biāo)設(shè)備設(shè)計投入的人力成本的高昂性。

　　但這也給非標(biāo)自動化企業(yè)帶來了難以替代的競爭優(yōu)勢。

　　機器人自動化帶來的是非標(biāo)設(shè)計工作量的大量減少，只需要合理設(shè)計手爪、dress、一些相對標(biāo)準的周邊設(shè)備，就能完成復(fù)雜的自動化功能。

　　這使得企業(yè)能以同樣的人力成本完成更多的生產(chǎn)線的設(shè)計安裝和調(diào)試，實現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模擴張。

　　有著非標(biāo)設(shè)計經(jīng)驗的工程師要了解機器人自動化的特點，了解機器人本體的應(yīng)用特點，就能更好更快的過渡到機器人自動化的應(yīng)用思維中。

　　二、機器人自動化規(guī)劃的一般過程

　　需求分析>>生產(chǎn)工藝分析>>明確機器人功能模塊(機器人完成哪些動作)>>明確標(biāo)準周邊配置>>方案布局>>手爪構(gòu)想>>方案仿真>>標(biāo)準周邊構(gòu)想>>節(jié)拍仿真>>詳細設(shè)計。

　　上面是機器人自動化的一般設(shè)計過程，可以看出它比非標(biāo)設(shè)計多出了仿真的環(huán)節(jié)，因為機器人是一個可以動的標(biāo)準設(shè)備，動作范圍(可達性)，負載和動作能力(節(jié)拍)是其核心能力，機器人的選型也正是依賴于此。

　　很好的把握仿真環(huán)節(jié)，能極大的減少設(shè)計構(gòu)思工作的復(fù)雜性，減少對非標(biāo)設(shè)計經(jīng)驗的依賴。

　　機器人自動化把設(shè)計工作的焦點集中到了機器人手爪的設(shè)計，而手爪設(shè)計中更多依賴于選擇合適的手指氣動和電動元器件，設(shè)計工程師只要合理設(shè)計聯(lián)接結(jié)構(gòu)。

　　工程師原來需花大量精力設(shè)計機械結(jié)構(gòu)，校核強度剛性，現(xiàn)在卻只需選用合理的動作元器件實現(xiàn)功能，其他的動作都交個仿真工程師來完成了。

　　節(jié)拍的規(guī)劃也交給機器人仿真工程師，甚至可達性布局也可以由機器人工程師提出參考值。幫助設(shè)計工程師確定最優(yōu)化的布局。

　　機器人自動化工作站的設(shè)計圖紙的量僅僅只有非標(biāo)設(shè)計圖紙量10%到20%，光是從這一點就可以評估兩者最大的區(qū)別。

　　三、以機器人為中心規(guī)劃自動化

　　機器人本身是一個標(biāo)準設(shè)備，穩(wěn)定性是它最大的優(yōu)點，就像氣缸和減速電機一樣無需了解其內(nèi)部構(gòu)造也能成功應(yīng)融入自動化設(shè)計中。

　　缺點是機器人的造價比非標(biāo)設(shè)備貴。但是通過合理分配動作節(jié)拍，一臺機器人可能完成2臺、3臺甚至多臺非標(biāo)設(shè)計專用設(shè)備的功能。

　　用一臺機器人替代多臺專機的造價，不僅項目總體成本不會貴太多，而且在安裝、調(diào)試階段非標(biāo)設(shè)計會花費更多的調(diào)試人工，試運行階段也會有更多的調(diào)整優(yōu)化任務(wù)人工。

　　據(jù)統(tǒng)計一個非標(biāo)自動化為主的項目設(shè)計、安裝、調(diào)試的人工成本能占到項目成本的25%，而機器人自動化為主的項目花費的人工成本能減少1/2甚至2/3。

　　而機器人的穩(wěn)定性大大優(yōu)于要依賴于具體設(shè)計工程師經(jīng)驗的非標(biāo)設(shè)備，項目后期(調(diào)試優(yōu)化、改造階段)需要企業(yè)“鋪”在現(xiàn)場的人員大大減少，節(jié)省下來的有經(jīng)驗的工程師能有更多時間投入新項目的設(shè)計。

　　四、從非標(biāo)自動化設(shè)計過渡到機器人自動化專家

　　機器人自動化需要深刻理解機器人能做什么和擅長做什么專家。有經(jīng)驗的非標(biāo)設(shè)計工程師想成為這樣的專家并不難。

　　但是需要打破對實現(xiàn)自動化方案的習(xí)慣性思維，了解機器人，理解和分析機器人應(yīng)用實例。

　　從熟悉和了解機器人能做什么?擅長做什么開始，優(yōu)先分析和思考用機器人完成更多的動作和功能;

　　打破什么都想用機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的思維定勢;

　　機器人的每一個關(guān)節(jié)動作都可以利用，而不僅僅是末端法蘭才能用。設(shè)想下在機器人手臂上裝個吸盤也能完成工件和附件的搬運吧;

　　吸、夾、卡、懟都能設(shè)計到手爪中，熟悉和了解專門為機器人自動化設(shè)計的手指標(biāo)準件;

　　參觀盡可能多的機器人應(yīng)用實例。上海發(fā)那科機器人有限公司有個幾十臺機器人應(yīng)用實例的展示場，多看多了解多借鑒，多和機器人應(yīng)用工程師交流。

　　了解機器人和工業(yè)視覺系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用，了解視覺跟蹤，直線跟蹤，三維視覺等柔性化應(yīng)用。設(shè)計中減少工夾具定位，減少隨行工裝夾具，讓傳送裝置結(jié)構(gòu)簡單化，都是優(yōu)化項目成本的有效手段。

　　五、結(jié)束語

　　非標(biāo)設(shè)計工程師本身有非常資深的非標(biāo)設(shè)計經(jīng)驗，將這些經(jīng)驗成功應(yīng)用于機器人手爪設(shè)計，同時充分了解多關(guān)節(jié)機器人的應(yīng)用特點，發(fā)揮機器人穩(wěn)定性的優(yōu)勢，將給工業(yè)自動化設(shè)備企業(yè)帶來快速發(fā)展的機會。

　　如果您有這方面的經(jīng)驗，歡迎后臺留言分享。

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