在典型的關(guān)節(jié)臂配置中，六個運動軸通常被視為標準設計目標。為什么是六個軸，或多或少的機械臂有哪些優(yōu)勢和損失？工業(yè)機器人的品牌、型號、顏色、形狀和大小不一，但在機械設計方面，所有品牌都有許多相似之處。工業(yè)關(guān)節(jié)機械臂通常被視為描繪高科技制造設備的形象。即使是普通的協(xié)作機器人也遵循相同的機制——搬運貨物、堆垛、分揀、碼垛、組裝和許多其他重復性任務。

      所有品牌和型號都有一個共同的重要特征：六軸運動。有的機型多，有的少，但6軸似乎是標準目標。是什么讓這個數(shù)字如此普遍？這就提出了兩個相關(guān)的問題：少于六個車軸是否是一項不明智的選擇？同樣，如果六軸很好，是否應該首選七軸或更多軸？

       理想的6軸運動范圍

       簡而言之，機器人手臂有六個可以移動的點，允許夾具在整個工作半徑內(nèi)的任何地方移動，并隨時在任何方向上用夾具到達任何點（工具末端或EOAT）。這個簡單的答案有一些局限性。首先，整個工作表面只能在手柄完全伸展的情況下才能夠到，就好像你要伸手去夠遠處的物體一樣。如果觸手的角度發(fā)生變化，這肯定會限制整體范圍。顯然，觸手無法伸入機器人堅固的金屬底座中。硬軸和軟軸限制可防止此類碰撞。

       典型關(guān)節(jié)臂中的軸是樞軸接頭，因此它們圍繞由電機或驅(qū)動皮帶輪的中心定義的軸旋轉(zhuǎn)。相反，某些類型的機器人，例如“Delta”或SCARA機器人，使用線性滑動運動軸。但是關(guān)節(jié)臂是旋轉(zhuǎn)的，這意味著關(guān)節(jié)的位置是角度而不是直線距離。所以這是一個“理想的”6軸機器人，可以在任何EOAT方向到達其工作范圍內(nèi)的任何可能點，因此如果您的工件以不平行于機器人底座的角度存在，它是理想的設備。

       軸數(shù)較少的機器人的缺點

       在設計可能以較低成本提供4軸或5軸模型的系統(tǒng)時，可能會出現(xiàn)這個問題：五個軸是否足以滿足我的應用需求？這不是一個簡單的是或否的答案，但有一個因素肯定會促使調(diào)查。假設機器人要從與機器人所在的地面不平行的位置處理一個物體或拾取/取回一個物體。那么你要仔細考慮5軸是否有效。想象這樣一個場景，水平傳送帶將產(chǎn)品運送到安裝在地板上的機器人，機器人將它們撿起來并將它們轉(zhuǎn)移到另一個水平傳送帶。在這種情況下，即使是4軸機器人也足夠了。如果末端夾持器也必須旋轉(zhuǎn)以定位產(chǎn)品，則必須使用第五軸。

       在更復雜的情況下，與地面成45度角的托盤提供機器人必須取回的產(chǎn)品。這可能只有6軸機器人才有可能，除非它試圖完美對齊，因此不需要第六軸。當然，對于每種情況，不能像是或否那樣簡單地定義情況。盡管如此，測試物體是否處于平行于機器人底座以外的方向仍然需要謹慎。如果機器人用于焊接、涂膠或任何其他路徑跟蹤應用，它幾乎肯定需要是六軸的。

       多軸機器人的優(yōu)勢

      通常根據(jù)具體情況安裝額外的豎井。第七軸的一個常見示例是機器人可以在其上移動的滑動臺，允許它同時操作多臺CNC機器或在較長的裝配線過程中執(zhí)行不同的步驟。由于增加了編程復雜性，與購買多個機器人相比，它可以顯著節(jié)省投資。

       有時行進軸是垂直的而不是水平的，這可以讓碼垛機器人堆得更高或存儲/檢索系統(tǒng)從離地面高的箱子中挑選。其他時候，不是將機器人本身安裝在移動底座上，而是將工件放在旋轉(zhuǎn)臺上。這可以讓固定機器人達到更廣泛的范圍。另一個例子是安裝在底座上的兩個6軸手臂，以創(chuàng)建一個幾乎人形的軀干。這些機器人可以有12個或更多軸，因為它們由6軸手臂組成。

        所有這些機器人都具有明顯的優(yōu)勢，可以證明是一項值得的投資。但是，如果不需要額外的軸，某些軸可能過于復雜并且更容易出現(xiàn)故障。在所有情況下，尋求專業(yè)建議來檢查過程和環(huán)境以確定哪種機器人最適合每個應用程序都是值得的。

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