机器人有各种形状和大小。但是，一些最受欢迎的机器具有六轴运动。

多功能设备可以从任何角度接近工件，并可以处理各种生产任务。这使它们成为需要复杂运动的应用的理想选择，例如从箱中拾取随机定向的部件。

六轴机器人可以安装在地板，桌子，墙壁，天花板或线性致动器上。它们具有较高的有效载荷能力，以及宽阔的水平和垂直范围。

传统上，六轴机器人不像笛卡尔或SCARA机器人那样快速和精确。这就是为什么他们经常被降级到汽车厂的黑暗角落，他们主要用于焊接和喷漆应用。这些机器很大，很吓人，停留在一个地方，并在安全窗帘或围栏后面工作。

今天，由于采用了新技术，六轴机器人开始出现在各种行业中，如家电，航空航天和电子行业。而且，它们被用于各种装配任务，例如螺丝拧紧和粘接。

现在，这些机器比以往更加经济实惠且易于编程。因此，即使是小型制造商也在投资六轴技术。

在一些工厂中，机器人开始取代输送机和叉车。他们被搭载在自动导引车(AGV)上以扩展其范围。移动平台可以轻松地在工厂地板上移动，并在任何需要的地方使用机器人。

去年是美国机器人行业的破纪录。由于装配应用增加了61%，汽车行业以外的需求不断增长，需求比2015年增长了10%。

“机器人技术在提高生产力和产品质量方面成为保持竞争力的关键因素，机器人的使用正在增加，”机器人行业协会主席杰夫伯恩斯坦说。“我们预计这些趋势将持续到未来。”

新一代

今天的六轴机器人与10年或15年前的机器人完全不同。这些机器更便宜，更易于使用，并且有比以往更多的选择。它们也更紧凑。

“在过去十年左右，价格大幅下跌，”安川美国公司Motoman Robotics部门销售高级总经理Dean Elkins说。“今天的机器人比十年前便宜25%左右。与此同时，可编程性变得更加容易。例如，教导吊坠现在更加直观。“

Motoman最新的六轴机器人之一是HC10，它具有速度和力限制设计，使机器可以安全地靠近人类。

“利用简单的导学教学，可以快速部署或按需重新部署，”Elkins说。“HC10可轻松适应不断变化的需求，并可与现有的自动化基础设施集成。”

高度可配置的机器提供10千克的有效载荷和1,200毫米的范围。它可以执行各种材料处理，机器管理或轻型装配任务。

“机器人现在更快，更准确，更小，更便宜，具有更高的可靠性，”TM机器人公司的首席执行官奈杰尔史密斯说道，该公司主要销售东芝机器的产品系列。“与过去的产品相比，这些机器现在被视为商品而非奢侈品。”

实际上，史密斯表示，许多制造商不再受六轴机器人的威胁。

“今天，他们需要坚固，高精度的机器人，适用于高速装配和材料处理应用，”他指出。“他们也期待六轴机器人提高灵活性。

“制造商正试图将越来越多的功能集中到单个单元中，因此机器人越灵活，就越有可能帮助满足这些需求，”史密斯说。“六轴机器人比传统的龙门式机器具有更高的灵活性。

“随着越来越多的客户希望安装自动化系统，六轴机器人的灵活性和灵活性解决了许多问题，并在汽车和医疗等众多行业中实现了更高的效率，”史密斯解释道。

在本月早些时候在芝加哥举行的Automate展会上，东芝推出了一系列名为TVM系列的新型六轴机器人。

“对于制造商来说，这是一种经济高效，节能，易于选择的选择，”史密斯说。“这个系列是为[制造商]制造的，它们正在寻找轻型到中型的机器人来执行任务而不会过于昂贵或牺牲速度。”

更小的足迹

为了满足性能和生产率目标，越来越多的制造商正在寻找易于安装的机器人，其周期时间短，可以在狭小的空间内使用，但与附近的工人一起操作是安全的。凭借新材料和新技术，现在可以设计密集的机器人单元以节省昂贵的地面空间。

“六轴机器人已经发展得很明显，并且[现在]与过去相比有很大不同，”Comau Robotics销售和营销主管Tobias Daniel说。“他们能够执行比过去更多的任务。

“这需要[机器人供应商]提高性能，改进用于构建机器人的材料并改变[机器]的尺寸。今天，除了占据工厂的大型机器人外，我们还发现了由轻质材料制成的紧凑型小型六轴机器。

Comau的最新产品Racer5采用铝制臂，可处理重达5公斤的有效载荷。这款小型机器人专为在有限空间内进行高速装配和取放应用而设计。

“制造商继续减少机器人手臂的质量，以提高机器人的加速度和速度，同时保持有效负载能力，”川崎机器人美国公司产品和高级工程总监Samir Patel解释说。“通过优化机械臂设计，机器人的足迹减少了多达40%。“

“今天，六轴机器人设计紧凑，速度更快，更精确，”爱普生机器人应用工程经理Phil Baratti补充道。“他们还在使用新的驱动技术来管理更高的有效载荷，同时保持刚性。

“我们在所有产品中添加的功能包括细长设计和增加俯仰轴的旋转功能，”Baratti指出。“我们已经削减了机器人上的材料，允许在关节2,3和5上增加旋转范围，同时保持手臂结构的完整性。

“这使得客户可以通过减少最靠近机器人底部的死空间来增加整体工作空间，并允许手臂在两个和三个关节之间拉近，而关节五到关节四，”Baratti解释说。 。“每一个额外的运动程度都有助于狭小的空间应用。”

爱普生的工程师在开发新的Flexion N2机器人时考虑到了这一点。紧凑的手臂具有独特的折叠能力，可以自行折叠。这减少了中间点的数量并缩短了周期时间。因此，与标准六轴机器人相比，该机器所需的工作空间减少了40%。它拥有450毫米的有效载荷和3千克的有效载荷。

“这种获得专利的折叠臂技术在自动化行业从未有过见过，”Baratti说。“与市场上任何其他六轴机器人不同，Flexion N2具有独特的紧凑空间运动能力，可以保持手臂四肢不受影响，最大限度地提高运动效率，缩短周期时间。

“由于空间限制，以前无法实现的应用现在已经可以实现，”Baratti指出。“在医疗和电子行业中，有几种应用需要极高的精度和灵活性，以便在非常紧凑的环境中处理小零件。”

六轴机器人的另一个趋势是移动性。一些供应商正在将机器人技术与AGV合并。

“通过将机器人连接到AGV背面，机器变得不受束缚，”Yaskawa Motoman的Elkins说。“我们认为它是一种无锚的输送机。

“这使得工程师可以创建一个环境，让机器人可以为多台机器提供服务，从多个地点进行选择或在多个工作站执行多个装配操作，”Elkins补充说。“这有助于释放通常可能被输送机阻挡的地面空间。”

Yaskawa Motoman最近推出了YMR12。它是Motoman MH12F机器人和OTTO Motors的OTTO 1500自动驾驶车的组合，该机器人具有12千克的有效载荷，其拥有1,500千克的有效载荷。

“这个完全自主的平台可以在整个[工厂]执行多项物料搬运操作和物流任务，并可以通过无线直接连接到PLC与其他机器进行通信，”Elkins说。“YMR12配备了视觉系统和自适应抓手。它为使用固定机器人站的传统方法提供了一种可行的替代方案。“

人机协作

协同机器人是自动化行业中最热门的趋势。事实上，该技术在芝加哥最近的Automate展会上主导了展厅和教育会议。

配备最先进传感器技术的新一代机器允许机器人与人类并排操作。与传统的六轴机器人不同，协同机器重量轻，灵活，可以轻松移动和重新编程以解决新任务。它们需要很少或没有安全屏障，这会占用宝贵的工作台和地板空间，妨碍设备进入并降低生产率。

一家利用协作机器人的力量的制造商是惠而浦公司(Whirlpool Corp.)。它的几家美国工厂已将这些机器添加到他们的装配线上。它们用于重复性任务，以及需要精确的应用程序，例如在精确位置应用相同数量的胶水。

惠而浦正在使用Universal Robots提供的六轴机器人手臂。

“协作机器人让我们变得更加灵活，”高级工程师兼自动化领导Eric Howe说。“因为它们非常小巧轻便，如果需要，它们可以轻松移动。它们比传统机器人更容易编程，从而节省时间。并且，与其他技术相比，它们相对便宜。

“添加机器人使我们的员工能够专注于需要更高认知技能的任务，”Howe补充说。“我们正在内部开发用户界面，以便在我们继续实施时，我们可以灵活且自给自足。”

另一家在其装配线上成功部署协作机器人的制造商是宝马。在德国莱比锡的汽车制造商工厂，轻型机器人与人工装配商密切合作。它沿着挡风玻璃的边缘分配粘合剂。安全传感器始终监控功能，如果检测到障碍物，则立即停止过程。

“[协作机器人]在安全围栏背后的[机器人传统工作领域]越来越普遍，”宝马公司生产计划，工具制造和工厂工程主管Christian Dunckern说。“他们的灵活性，适度的空间要求和高水平的安全性使人们可以进入以前不受限制的区域。

“由于广泛的应用范围，轻型机器人在传统自动化领域开辟了新的潜力，并为[工程师]提供了更多的实施改进的余地，”Dunckern补充道。

智能控制系统，加上计算能力和安全系统的进步，使人机协作成为现实。

史陶比尔机器人公司的北美汽车部门经理保罗·迪迪说：“过去，机器人只能被用于我们所谓的愚蠢，肮脏和危险的任务中，使人类免于执行这些类型操作的苦差事。” “今天，能够利用先进的传感器来了解机器人周围发生的事情并使机器人做出适当的响应，并且绝对安全，这是对机器人控制技术发展水平的巨大进步。”

在最近的Automate展会上，史陶比尔推出了其TX2系列六轴机器人及其CS9控制器。机器人有六种不同型号可供选择，可处理2至15公斤的载荷，可达515至1,450毫米。

“随着TX2系列和CS9安全控制系统的推出，史陶比尔开启了人机协作的新篇章，”Deady说道。“机器人每个轴都有一个单独的安全数字编码器和一个集成的安全板。所有安全功能均符合最高安全等级SIL3 / PLe的严格要求。“

为确保最大安全性，机器人的每次移动都由传感器监控。此外，机器人的所有坐标，以及它的速度和加速度都是实时记录的。

“一般来说，机器人要么专门为速度和精度而设计，要么必须远离人群，或者它们是为安全地在人们周围工作而建造的，但它们会降低速度和精度，”Deady说。“使用我们的新机器人，没有必要做出这样的选择。

“我们提供的独特之处在于，同一个机器人能够以一种模式运行，使人们可以安全地工作，或者在完全生产模式下工作，”Deady解释道。“[制造商]能够在适当的情况下动态切换这两种模式，使用传感器来了解机器人周围发生的事情。”

大小极端

六轴机器人也越来越大。在一个极端，有大型机器可以提升超重负载。另一方面，小型桌面单元可以执行许多与其兄弟姐妹相同的功能。

大型物料搬运机器人是移动汽车，拖拉机和卡车车架，船体和重型航空航天结构的理想选择。它们消除了对架空龙门起重机和起重机的需求。

目前，ABB，Fanuc和川崎正在进行一场重量级的争夺世界上最大和最强机器人的称号。

ABB的IRB 8700可达3.5米，可处理高达800公斤的有效载荷。Fanuc的M-2000iA / 1700L可以举起重达2,300公斤的物体，最大可达4.6米。同时，川崎的MG15HL可以容纳高达1,500公斤的有效载荷。它拥有4米的水平和垂直范围。

IRB 8700在最近的Automate展会上首次亮相北美。它通过携带四个70英寸视频屏幕和一个带有交互式显示屏的50英寸投影仪让与会者惊叹不已。功能强大的机器配备了ABB的SafeMove2机器人监控软件。

“IRB 8700用于码垛应用以及在汽车厂周围移动车身，”ABB机器人公司装配和测试业务部经理Nicolas De Keijser说。“机器人自动调整并调整其速度，以适应重型和宽型部件。

“每个轴只有一个电机和一个齿轮，而这个尺寸级别的大多数其他机器人都使用双电机和齿轮，”De Keijser补充道。“更少的部件和更短的循环时间使机器在其有效载荷范围内比任何类似的机器人快25%。”

本月早些时候芝加哥McCormick Place展出的最引人注目的机器之一并不是一个庞大的庞然大物。相反，它是来自一家名为Mecademic Inc.的加拿大创业公司的Meca 500，它声称它是世界上最小的六轴机器人。

台式装置重量不到5千克，有效载荷为0.5千克，重复性为0.005毫米。潜在的装配应用包括电子，医疗设备和制表。

“它不仅是其他任何小型工业机器人手臂的两倍，而且没有庞大的控制器柜，也没有厚厚的缠绕电缆，”l'Ecole de控制与机器人实验室主任Ilian Bonev博士说。蒙特利尔的Technologie Superieure(ETS)和Mecademic的联合创始人。“它的控制器完全嵌入其手掌大小的底座中。

“与几乎所有其他工业机器人不同，我们将[机器]设计为一个组件，而不是复杂的独立系统，”Bonev指出。“我们还设计了一个非常简单的通信协议，其中包含少于50个专有命令。

“我们正在满足对狭窄空间内小部件精确，精细操作的日益增长的需求，”Bonev声称。“产品越来越小，需要尊重严格的公差。工厂缺乏空间，需要更加节能。

“因此，我们实现了以前几乎不可能实现的全新应用，产品和发现，”Bonev说。“由于空间不足，我们的大多数客户都无法完成任务。”

爱普生六轴机器人优势：

高性能

业界领先的循环时间

比竞争对手SCARA机器人更快速

在保持最快循环时间的同时，负载高达3千克

较高的重复定位精度，符合客户期许

纤细线性机体设计和超紧凑手腕提供最大的灵活性

一流的运动范围，能达到其他小机器人无法够到的区域