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

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的開發(fā)更多的依賴于設(shè)備的設(shè)計(jì)工程師的經(jīng)驗(yàn)：

對(duì)客戶需求的分析和理解，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的分析，對(duì)自動(dòng)化動(dòng)作的分解以及工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累。經(jīng)驗(yàn)的積累不是一日之功，這也就決定了非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)投入的人力成本的高昂性。

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

機(jī)器人自動(dòng)化帶來的是非標(biāo)設(shè)計(jì)工作量的大量減少，只需要合理設(shè)計(jì)手爪、dress、一些相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的周邊設(shè)備，就能完成復(fù)雜的自動(dòng)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(jì)安裝和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模擴(kuò)張。

有著非標(biāo)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師要了解機(jī)器人自動(dòng)化的特點(diǎn)，了解機(jī)器人本體的應(yīng)用特點(diǎn)，就能更好更快的過渡到機(jī)器人自動(dòng)化的應(yīng)用思維中。

一、機(jī)器人自動(dòng)化規(guī)劃的一般過程

需求分析>>生產(chǎn)工藝分析>>明確機(jī)器人功能模塊（機(jī)器人完成哪些動(dòng)作）>>明確標(biāo)準(zhǔn)周邊配置>>方案布局>>手爪構(gòu)想>>方案仿真>>標(biāo)準(zhǔn)周邊構(gòu)想>>節(jié)拍仿真>>詳細(xì)設(shè)計(jì)。

上面是機(jī)器人自動(dòng)化的一般設(shè)計(jì)過程，可以看出它比非標(biāo)設(shè)計(jì)多出了仿真的環(huán)節(jié)，因?yàn)闄C(jī)器人是一個(gè)可以動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，動(dòng)作范圍（可達(dá)性），負(fù)載和動(dòng)作能力（節(jié)拍）是其核心能力，機(jī)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(jì)構(gòu)思工作的復(fù)雜性，減少對(duì)非標(biāo)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的依賴。

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機(jī)器人自動(dòng)化把設(shè)計(jì)工作的焦點(diǎn)集中到了機(jī)器人手爪的設(shè)計(jì)，而手爪設(shè)計(jì)中更多依賴于選擇合適的手指氣動(dòng)和電動(dòng)元器件，設(shè)計(jì)工程師只要合理設(shè)計(jì)聯(lián)接結(jié)構(gòu)，工程師原來需花大量精力設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，校核強(qiáng)度剛性，現(xiàn)在卻只需選用合理的動(dòng)作元器件實(shí)現(xiàn)功能，其他的動(dòng)作都交個(gè)仿真工程師來完成了。

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

機(jī)器人自動(dòng)化工作站的設(shè)計(jì)圖紙的量僅僅只有非標(biāo)設(shè)計(jì)圖紙量10%到20%，光是從這一點(diǎn)就可以評(píng)估兩者最大的區(qū)別。

二、以機(jī)器人為中心規(guī)劃自動(dòng)化

機(jī)器人本身是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，穩(wěn)定性是它最大的優(yōu)點(diǎn)，就像氣缸和減速電機(jī)一樣無需了解其內(nèi)部構(gòu)造也能成功應(yīng)融入自動(dòng)化設(shè)計(jì)中。

缺點(diǎn)是機(jī)器人的造價(jià)比非標(biāo)設(shè)備貴。但是通過合理分配動(dòng)作節(jié)拍，一臺(tái)機(jī)器人可能完成2臺(tái)、3臺(tái)甚至多臺(tái)非標(biāo)設(shè)計(jì)專用設(shè)備的功能。

用一臺(tái)機(jī)器人替代多臺(tái)專機(jī)的造價(jià)，不僅項(xiàng)目總體成本不會(huì)貴太多，而且在安裝、調(diào)試階段非標(biāo)設(shè)計(jì)會(huì)花費(fèi)更多的調(diào)試人工，試運(yùn)行階段也會(huì)有更多的調(diào)整優(yōu)化任務(wù)人工。據(jù)統(tǒng)計(jì)一個(gè)非標(biāo)自動(dòng)化為主的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的人工成本能占到項(xiàng)目成本的25%，而機(jī)器人自動(dòng)化為主的項(xiàng)目花費(fèi)的人工成本能減少1/2甚至2/3。

而機(jī)器人的穩(wěn)定性大大優(yōu)于要依賴于具體設(shè)計(jì)工程師經(jīng)驗(yàn)的非標(biāo)設(shè)備，項(xiàng)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(yàn)的工程師能有更多時(shí)間投入新項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

三、從非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)計(jì)過渡到機(jī)器人自動(dòng)化專家

機(jī)器人自動(dòng)化需要深刻理解機(jī)器人能做什么和擅長做什么專家。有經(jīng)驗(yàn)的非標(biāo)設(shè)計(jì)工程師想成為這樣的專家并不難。但是需要打破對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方案的習(xí)慣性思維，了解機(jī)器人，理解和分析機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例。

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

（二）、打破什么都想用機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的思維定勢(shì)；

機(jī)器人的每一個(gè)關(guān)節(jié)動(dòng)作都可以利用，而不僅僅是末端法蘭才能用。

（三）、設(shè)想下在機(jī)器人手臂上裝個(gè)吸盤也能完成工件和附件的搬運(yùn)吧；

（四）、吸、夾、卡、懟都能設(shè)計(jì)到手爪中，熟悉和了解專門為機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)計(jì)的手指標(biāo)準(zhǔn)件；

（五）、參觀盡可能多的機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例。

了解機(jī)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(jì)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(xiàng)目成本的有效手段。

編輯：黃飛

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