小型裝配機(jī)器人如何選擇

寂靜天花板

小型裝配機(jī)器人為從焊接到包裝在內(nèi)的不同行業(yè)、規(guī)模各異的制造商提供了新的選擇。本期通過考察小型部件組裝機(jī)器人，比較了不同品牌的擁有成本，以便為制造商、機(jī)器生產(chǎn)商和系統(tǒng)集成商提供指導(dǎo)，幫助他們選用合適的機(jī)器人。
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現(xiàn)在，正是小型組裝機(jī)器人發(fā)展迅猛的時機(jī)。越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)了在制造、包裝和其它工業(yè)流程中使用這類機(jī)器人的優(yōu)勢。但是，現(xiàn)在市面上可供的機(jī)器人同樣也給潛在購買者帶來挑戰(zhàn)：如何評估并比較眾多品牌的擁有成本，為自己的投資作出明智的抉擇？本文試圖通過下列影響機(jī)器人擁有成本的因素，來回答這一問題，為購買者提供有用的信息，給他們的評估給予指導(dǎo)。而這些因素，有的是明顯的，有的則是隱性的。

小型裝配機(jī)器人的定義
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小型裝配機(jī)器人是一類四軸平面關(guān)節(jié)型和六軸關(guān)節(jié)式機(jī)械手。這些小型組裝機(jī)器人可執(zhí)行各種不同任務(wù)，而不僅限于裝配。包括制造、包裝和其它工業(yè)流程中的各種功能，如組裝、分散、封裝及鑄封、磨削、嵌入、檢驗(yàn)、貼標(biāo)、裝卸、激光焊接、機(jī)器看護(hù)、機(jī)加工、材料處理、材料去除、擰螺母、包裝成型、部件精整、堆放、拋光、壓裝、產(chǎn)品嵌入、螺桿驅(qū)動、釬焊、點(diǎn)焊、表面處理、測試和超聲波焊接。
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本文中，小型組裝機(jī)器人是指最大有效載荷為20kg（44磅）、最大尺寸為1300mm（51英寸）的機(jī)器人。而大型機(jī)械手采用不同類型的馬達(dá)、手臂和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及維護(hù)要求，對擁有成本的考慮會有所不同。

初始硬件和軟件成本

與任何類型的設(shè)備一樣，要想比較不同品牌機(jī)器人的成本高低，需要了解最初報(bào)價中包含哪些配置，哪些又是后加的。
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3 a. g1 C2 I8 |- W0 a, Y◆機(jī)器人和控制器：一些生產(chǎn)商將機(jī)械手和控制器一起銷售，而有些則不把控制器放在基礎(chǔ)報(bào)價中。
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9 z- h$ }$ x5 _- H0 p◆控制器功能：有些生產(chǎn)商提供的控制器預(yù)先所有的功能都被激活，而有些生產(chǎn)商的軟件和硬件則需要獲得許可，一些單獨(dú)的功能如造粒、避免奇點(diǎn)和碰撞檢測的激活等需要收取售后費(fèi)用。同時還可能因擴(kuò)展I/O（輸入/輸出）功能、進(jìn)行版本更新和許可續(xù)期等收取額外費(fèi)用。

' w6 @* o, r7 X; s◆示教盒：有一個硬件不是必須，但大多數(shù)購買機(jī)器人的用戶會采購的是示教盒。這是一種非常方便的手提式控制盒，用于為機(jī)器人編程。示教盒一般不包含在機(jī)器人組件的基礎(chǔ)價格中。
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◆機(jī)械手末端工具及視覺系統(tǒng)：所有機(jī)器人都需要一些機(jī)械手末端工具（末端器）。根據(jù)應(yīng)用的不同，也可能需要視覺系統(tǒng)。這兩者一般會與機(jī)器人分開報(bào)價。除了機(jī)械手末端工具和視覺系統(tǒng)硬件成本外，還需要確定它們是否可以方便地與機(jī)器人整合在一起。

% M0 {8 q$ V. e" m+ u2 {) \& F◆安裝固件：如果機(jī)器人被安裝于水平或倒置位置，可能需要特殊的固件，這通常也會產(chǎn)生額外的成本。

- j& l0 i2 w! _! p+ z! X6 p◆軟件：有些制造商會以較低的基價提供編程軟件包，但升級單獨(dú)功能如3D 仿真、遠(yuǎn)程控制、機(jī)械手順應(yīng)控制、碼垛和噴涂等的費(fèi)用則比較昂貴。而其它制造商會把這些功能作為標(biāo)準(zhǔn)配置。
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6 W. q! I% V2 I3 U5 Y7 ?! ]$ h8 e◆培訓(xùn)：大部分制造商會提供免費(fèi)培訓(xùn)。但對客戶收取的費(fèi)用，包括對員工花費(fèi)的非生產(chǎn)性時間和差旅費(fèi)用在內(nèi)，差異會很大。
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長期成本

' Y1 o8 C0 i7 v0 Z2 [長期成本占據(jù)了機(jī)器人擁有總成本的大部分。因此，理解這些成本的每一部分，并在購買的早期階段向制造商了解清楚極為關(guān)鍵。
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◆維護(hù)：機(jī)器人的維護(hù)需求差別很大。除了維護(hù)成本本身外，由于頻繁進(jìn)行費(fèi)時的維護(hù)工作而導(dǎo)致停機(jī)會顯著增加擁有成本。

◆電話支持：有些制造商在提供電話支持前，要求簽署服務(wù)合同，而有些則會免費(fèi)提供常規(guī)的電話咨詢服務(wù)。

◆可靠性和壽命：傳統(tǒng)上，許多制造商會采用平均故障間隔時間（MTBF）作為衡量機(jī)器可靠性和壽命的基本指標(biāo)。但人們開始認(rèn)識到，故障間隔周期中越來越多的聯(lián)合循環(huán)次數(shù)是更重要的數(shù)據(jù)。

8 n2 o; f2 @+ X; z% ~4 @◆時效性：有些制造商每隔幾年就會推出新的機(jī)器人和控制器型號，并很快就停止對舊型號的支持。由于過早淘汰而不得不用新的機(jī)器人替代成為擁有成本提高的重要因素。其它制造商會在舊型號停止生產(chǎn)十年之內(nèi)為老型號提供支持。
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. m( N4 q6 ]2 A◆速度和生產(chǎn)率：當(dāng)所有其它因素一樣時，機(jī)器人的速度就起到?jīng)Q定性的作用。相同壽命的機(jī)器人每小時完成循環(huán)的次數(shù)越多，通常會比其它初始成本低、但性能水平較差的機(jī)器人的擁有成本低。
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◆能耗：重量輕、高效設(shè)計(jì)的機(jī)械手要求的能耗低，因此它們的馬達(dá)消耗的電流少。長此以往，可以節(jié)約大量的成本。
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選擇機(jī)器人需要考慮的8 個注意事項(xiàng)：
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◆制造商的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)能力：要找的制造商應(yīng)是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，他們的機(jī)器人已經(jīng)經(jīng)受了時間的考驗(yàn)。小型、高速、大力矩機(jī)器人有其獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。專業(yè)于此類機(jī)器人的制造商很可能擁有其它生產(chǎn)商并不具備的專業(yè)能力。
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, [1 s2 g( u3 T0 l( a, {◆制造商類型：機(jī)器人制造商可分為兩種基本類型。（1）主要業(yè)務(wù)是銷售機(jī)器人；（2）主要業(yè)務(wù)是生產(chǎn)和銷售其它類型的產(chǎn)品，為此他們制造自己設(shè)計(jì)和構(gòu)建的機(jī)器人。第二種生產(chǎn)商往往需要依靠自己的機(jī)器人來保持產(chǎn)品在市場上的競爭力。因此，他們可能會設(shè)計(jì)出具有生產(chǎn)效率最高、工作壽命最長、維護(hù)要求最低的機(jī)器人。
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; U, s& S7 P6 _: @6 i◆最大允許轉(zhuǎn)動慣量：找到具有最大允許轉(zhuǎn)動慣量的機(jī)器人，看它的作用力有多大。最大允許轉(zhuǎn)動慣量越大，機(jī)器人越容易將特定有效載荷的部件提起，減少馬達(dá)的壓力，從而延長工作壽命。

◆連續(xù)的生產(chǎn)周期時間：在比較機(jī)器人循環(huán)時間時，應(yīng)確定所給的數(shù)據(jù)是持續(xù)工作時間，還是一小時內(nèi)或不到一小時間的短時間爆發(fā)。如果是后者，則機(jī)器人在正常作業(yè)時，一般速度會慢一些，從而降低了生產(chǎn)率。
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* \- z+ m, u- A' z  p6 ]◆緊湊、高效的機(jī)器人設(shè)計(jì)：占地面積較小的緊湊的機(jī)器人設(shè)計(jì)使得整合更容易，從而節(jié)約了昂貴的工廠占地面積。另外，隱藏的空氣和電氣線路的設(shè)計(jì)可以避免線路與其它設(shè)備相互干擾，并防止它們受到磨損和損壞。
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; Z& T; Z1 I+ j, z: @◆機(jī)器人控制器特性：期望機(jī)器人控制器所具有的特性包括：尺寸小、重量輕、加工速度快、模塊可擴(kuò)展，不需要購買新的控制器，即可適應(yīng)更多周邊設(shè)備的要求、容易與視覺系統(tǒng)PLC 或其它設(shè)備集成、容易維護(hù)。
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2 j  j1 F* w" d6 q! X1 e6 \◆可支付得起的離線編程軟件：一般而言，大多數(shù)應(yīng)用不難編程。確保提供的離線編程軟件不會包含不必要的昂貴的先進(jìn)特征。

2 Y/ M& J5 H# E1 ^5 V◆安全規(guī)范：為了保護(hù)員工，將公司的責(zé)任限定在一定范圍，確保機(jī)器人符合當(dāng)前所有安全規(guī)范。

龍游大海

機(jī)器人，上或者不上，是很多企業(yè)正在考慮的問題

前景錢

是個商機(jī)，但門檻高啊。

孤城領(lǐng)主領(lǐng)主

樓主學(xué)習(xí)了，但是“故障間隔周期中越來越多的聯(lián)合循環(huán)次數(shù)”這是啥意思？

銀裝素裹

學(xué)習(xí)了