影响并联机器人速度的因素及案例分析

时间：2019-12-17来源：阿童木机器人

导语：​并联机器人由于其高度、轻载的特点广泛应用于各种工业生产场景，在生产环节中可完成快速拾取和放置。为了满足前端设备产能需要，速度一直是客户衡量并联机器人的主要参数之一，同时也是客户担心和困惑的参数。结合应用案例对并联机器人的速度问题做出以下简要分析。

并联机器人由于其高度、轻载的特点广泛应用于各种工业生产场景，在生产环节中可完成快速拾取和放置。为了满足前端设备产能需要，速度一直是客户衡量并联机器人的主要参数之一，同时也是客户担心和困惑的参数。结合应用案例对并联机器人的速度问题做出以下简要分析。

国际上对机器人速度的通用评判标准是跑门字形（25/305/25），阿童木金刚系列D3P-1100型号机器人按标准节拍的速度可以达到250次/min，这个速度是衡量并联机器人本体的重要参数。但在项目应用过程中，机器人的速度还需要考虑生产工艺、现场布局、放置精度、物料状态等因素，所以机器人的应用速度会比标准节拍的速度慢很多。本文从项目应用角度出发，从末端负载大小、现场布局、项目工艺、稳定性几方面分析。

末端负载大小

机器人的末端负载包括末端夹具、物料两部分。末端负载越大，机器人的速度越慢。以颗粒带项目为例，物料的重量为10g-80g，常用的抓取方式为双抓和三抓，负载的重量主要是末端夹具，因此在末端夹具设计过程中，轻量化设计就尤为重要（已有推文介绍）。但在一些项目上，需要增加额外的伸缩或者翻转动作，动作越多，末端重量越大，耗时增加，机器人节拍降低。以颗粒带项目为例，使用轻量化多抓夹具，单台D3P-1100型号机器人最多可满足前端130袋/min的产量，但如果增加额外的伸缩或者翻转动作，机器人的产能会下降15%左右。

轻量化设计的多抓夹具

使用轻质材料的多抓吸盘

现场布局

并联机器人工作站会涉及到与生产线前后端的对接，尤其是在一些自动化改造项目中，现场布局需要依据现有设备尺寸进行调整，如高度、工作空间等。D3P-1100型号机器人的工作空间为横向直径1100mm，纵向320mm，在该工作空间内，机器人的行程越小，速度越快。以颗粒袋项目为例，相同工作情况下，行程300mm与行程600mm的速度会相差20%。以某抓瓶入槽项目为例，机器人行程600-700mm,机器人的节拍为55次/min。

项目工艺

机器人的抓取分为四种，分别是随动抓取定点放置、随动抓取随动放置、定点抓取随动放置、定点抓取定点放置。在其他工况相同条件下，定点抓取定点放置的速度为最快，随动抓取随动放置的速度为最慢。

机器人的来料状态各不相同，放置物料需要满足客户的要求。在颗粒袋项目中，由于生产线前端包装机以及理料情况的不同，一些物料在机器人抓取时是散乱的，甚至是叠料的，与整齐来料的项目应用相比，机器人的抓取速度会下降20%。另外抓放一些易碎物料的应用场景中，为了保证物料的完整，降低产品生产过程中的损耗率，机器人需要轻拿轻放，同样会降低机器人的速度。

稳定性

在应用并联机器人的项目中，速度是一个重要的参数，但是在追求速度的同时也要保证系统的稳定。以某袋装液体摆盘项目为例，物料有300g和500g两种规格，以相同的速度运行，300g的物料可以正常生产，但500g的物料会出现甩料的情况，即并联机器人的速度与物料性质、状态有一定的关系。

综述，速度是并联机器人应用的一项综合指标，也是在场景实际应用中整体参数的一部分，为得出最优的项目解决方案，还需将项目的稳定性、可靠性等参数与速度综合比较。