EPSON工(gong)业机(ji)器人(ren)是工(gong)业机(ji)器人(ren)市场重要(yao)的(de)一员，为中(zhong)国(guo)自动化行业的(de)发展做出了重要(yao)贡献。那么(me)设(she)备设(she)计人(ren)员该如(ru)何进行EPSON机(ji)器人(ren)的(de)选型呢？以下(xia)将做详(xiang)细说明。

一般(ban)来(lai)说，EPSON机(ji)器人(ren)选型(xing)将从以下几个方(fang)面(mian)考虑：

1.根据产品、工艺、使用环(huan)境(jing)确定机器(qi)人的类(lei)型；是标(biao)准型还是洁净型

2.根(gen)据产品的重量(liang)（产品或抓手或产品+抓手）、惯量(liang)确(que)定(ding)机器人的负重水平；

3.根据工(gong)作半径来选择(ze)机器人的臂长；

4.根据(ju)工艺要求确(que)定(ding)核(he)对(dui)机器(qi)人的最大速度、精度、IP、ISO、防(fang)爆等；

5.根(gen)据(ju)实际(ji)需要选择(ze)外(wai)围设备(bei)（如视(shi)觉系统(tong)、扩展通信口、示(shi)教单元(yuan)、力觉传(chuan)感器等）。

接下来展开说明：

1. 根据(ju)产品、工艺确定(ding)机器(qi)人的(de)类型(xing)：

EPSON机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)主(zhu)要(yao)分四(si)(si)轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)，也叫桌面(mian)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)，或(huo)叫SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)和六轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)。选型时需(xu)(xu)要(yao)根据产品的(de)(de)工艺(yi)确定是需(xu)(xu)要(yao)四(si)(si)轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)还是六轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)。一般来说，如果作(zuo)(zuo)业(ye)要(yao)求只是平面(mian)和上(shang)(shang)下动(dong)作(zuo)(zuo)需(xu)(xu)求，则(ze)优选四(si)(si)轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)，如果作(zuo)(zuo)业(ye)要(yao)求是空间性质的(de)(de)，即不止简单(dan)的(de)(de)平面(mian)和上(shang)(shang)下动(dong)作(zuo)(zuo)，还包含(han)任意方向倾(qing)斜方向的(de)(de)动(dong)作(zuo)(zuo)，那么只能(neng)选六轴(zhou)(zhou)(zhou)机(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)。以下为示意图。

关(guan)于EPSON机器人型号(hao)的说明：

需要(yao)补充说明的是：

①T系(xi)列(lie)(lie)、LS系(xi)列(lie)(lie)只能桌(zhuo)面安(an)(an)(an)装(zhuang)，G系(xi)列(lie)(lie)支持桌(zhuo)面安(an)(an)(an)装(zhuang)、吊(diao)顶(ding)安(an)(an)(an)装(zhuang)、侧(ce)壁安(an)(an)(an)装(zhuang)(型(xing)号不同(tong))，RS系(xi)列(lie)(lie)为吊(diao)顶(ding)安(an)(an)(an)装(zhuang)，C系(xi)列(lie)(lie)支持桌(zhuo)面安(an)(an)(an)装(zhuang)、吊(diao)顶(ding)安(an)(an)(an)装(zhuang)、侧(ce)壁安(an)(an)(an)装(zhuang)及(ji)任意角度安(an)(an)(an)装(zhuang)(硬件(jian)型(xing)号相(xiang)同(tong)，只需要(yao)根据安(an)(an)(an)装(zhuang)方(fang)式修改(gai)软件(jian)型(xing)号配置)

 ②四轴机(ji)器人中，G系列属于高端机(ji)，全进口(kou)机(ji)器人，价格更高、速度更快；

LS系列/T系列属(shu)于高(gao)性价比(bi)机型，也是中(zhong)国市场的主(zhu)力机型。

至此，我们能初步确定选定四轴还是六(liu)轴。

2.根据(ju)产品(pin)的重(zhong)量（产品(pin)或(huo)抓手(shou)或(huo)产品(pin)+抓手(shou)）、惯量确定机(ji)器(qi)人的负重(zhong)水平(ping)：

EPSON机器人末端(duan)负载：SCARA：1kg-20kg；

六轴：4kg-12kg。

为了(le)充分(fen)发挥机(ji)器人自(zi)身具备的性能(neng)，请先(xian)计(ji)算负载(夹具末端重(zhong)量+工(gong)件重(zhong)量)重(zhong)量，确保选型(xing)时(shi)，设(she)计(ji)负载不要(yao)超过(guo)机(ji)器人有效负载。

关(guan)于机器人末(mo)端负载(zai)的计(ji)算(suan)，参考以下计(ji)算(suan)方式计(ji)算(suan)：

在满足(zu)工况(kuang)需求的情况(kuang)下(xia)，希望末端重量(liang)越小越好(hao)。因为设(she)定(ding)weight后，会(hui)自动设(she)定(ding)机器人运动的速(su)度和加减速(su)。重量(liang)越小，加减速(su)越快，能达(da)到(dao)的最高速(su)度越搞，同样(yang)路径的CT更短。Weight对速(su)度和加减速(su)的影响(xiang)曲(qu)线如下(xia)所示(以LS10为例)：

至(zhi)此，我们对负(fu)载(zai)(zai)的选择(ze)有(you)了初(chu)步的认识，那么在机械设(she)计阶段(duan)，负(fu)载(zai)(zai)尽量轻量化设(she)计成为一种必然。

3.根据(ju)工(gong)作半径(jing)来选择机器人(ren)的臂长。

 第二(er)步确定(ding)负载(zai)后，接下来就需要(yao)确定(ding)臂(bei)长(即机(ji)(ji)器人工(gong)作范围的最大(da)半径，具体完(wan)整的工(gong)作范围需要(yao)参照对应型(xing)号机(ji)(ji)器人的运动范围图)。

EPSON机(ji)器人臂长(zhang)(zhang)，从175mm-1000mm均有覆盖，当然(ran)，不同负(fu)载机(ji)器人臂长(zhang)(zhang)范围有所不同，选(xuan)定负(fu)载后(hou)，进一步缩(suo)小(xiao)臂长(zhang)(zhang)的选(xuan)择。比(bi)如(ru)选(xuan)定①桌面(mian)SCARA②最大负(fu)载6kg，那么臂长(zhang)(zhang)的选(xuan)择就有如(ru)下几种：T6-602S——600mm；

LS6系列(lie)——500mm、600mm、700mm；

G6系(xi)列(lie)——450mm、550mm、650mm.

需要(yao)机(ji)械工(gong)程师根据设备机(ji)器人的(de)工(gong)作范(fan)围来选定具体哪一款(kuan)。但注意以下细节部分：

① 比如(ru)需要(yao)(yao)的工作范围最大540mm，根据上(shang)面介绍最合(he)适的是G6 550mm系列(lie)，但考(kao)虑到G6价(jia)格比较贵、货期比较长(zhang)，因(yin)此也可以考(kao)虑LS6-602S（600mm臂(bei)(bei)展(zhan)(zhan)），但600mm臂(bei)(bei)展(zhan)(zhan)需要(yao)(yao)机台整(zheng)体设计(ji)的更(geng)大，运动过程中还可能(neng)有干涉，第二选择就是LS6-502S(500mm臂(bei)(bei)展(zhan)(zhan))，此时需要(yao)(yao)增(zeng)加末端40mm延长(zhang)杆(如(ru)下图示(shi)，尺(chi)寸(cun)以实际尺(chi)寸(cun)为准)。当然，因(yin)为夹爪偏心会使CT更(geng)长(zhang)(具体原因(yin)后(hou)面讲)，到底能(neng)否(fou)选择LS6-502S，还需要(yao)(yao)机器人软件模拟CT进行(xing)测试。

② 关于延(yan)长(zhang)杆设(she)计，需求如(ru)上文所述，接下来说明延(yan)长(zhang)杆设(she)计对CT的影响。

延长杆设计反映在机器(qi)人参数，为离心率(参照如(ru)下图(tu)示)。

请务(wu)必将负载(zai)(夹具(ju)末端重量+工件重量)的离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)控制在(zai)200 mm以下。 LS10-B系(xi)列机(ji)，其他型号(hao)需要查询对(dui)应机(ji)器(qi)人(ren)手册。器(qi)人(ren)的设(she)计不(bu)对(dui)应超过(guo)200 mm的离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)。另(ling)外，请务(wu)必根据离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)情况设(she)定离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)参数(shu)。如果在(zai)离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)参数(shu)中设(she)定小(xiao)于实际离(li)心(xin)(xin)(xin)率(lv)的值，则可能(neng)会导致发生错误或冲(chong)击(ji)，这(zhei)不(bu)仅不(bu)能(neng)充(chong)分发挥性能(neng)，而且还(hai)可能(neng)缩短各机(ji)构部件的使用寿命或因(yin)皮带齿轮跳动发生位(wei)置间隙的可能(neng)性。

离心率不会(hui)影响(xiang)最大速度，但(dan)会(hui)影响(xiang)加减速。具体曲线如下所(suo)示(以LS10为例(li)，其它机型(xing)请(qing)查阅对(dui)应(ying)机器人手册)：

③关于惯性力矩的说明：

影响机器人CT的还有一个因素即惯性力矩

惯(guan)性力矩(ju)计算方(fang)法：

 

当然，更复(fu)杂的机构(gou)，需要机械(xie)工程师利用设计(ji)软件(jian)协助计(ji)算。

惯性力矩对(dui)CT的影响：

④关于第三关节(jie)自动加减速的说明(ming)：

当(dang)第3关(guan)(guan)节(jie)(Z)处于高(gao)位情况下(xia)(xia)，在(zai)(zai)(zai)水平(ping)PTP动作期(qi)间(jian)移动机(ji)器(qi)(qi)人时(shi)(shi)，动作时(shi)(shi)间(jian)将更快。当(dang)第3关(guan)(guan)节(jie)低于某(mou)点时(shi)(shi)，便会利用自动加(jia)(jia)/减速度(du)来减小加(jia)(jia)/减速度(du)。(请参阅(yue)下(xia)(xia)图)轴的(de)(de)位置(zhi)越高(gao)，动作加(jia)(jia)/减速度(du)越大(da)。但在(zai)(zai)(zai)上下(xia)(xia)移动第3关(guan)(guan)节(jie)时(shi)(shi)就需要更长时(shi)(shi)间(jian)。请在(zai)(zai)(zai)考虑当(dang)前位置(zhi)与目标位置(zhi)之(zhi)间(jian)的(de)(de)关(guan)(guan)系后(hou)再调整机(ji)器(qi)(qi)人第3关(guan)(guan)节(jie)的(de)(de)位置(zhi)。利用Jump命(ming)令在(zai)(zai)(zai)水平(ping)动作期(qi)间(jian)实现的(de)(de)第3关(guan)(guan)节(jie)上限可通过LimZ命(ming)令进行设定。

从上面可以看出，高(gao)度(du)方(fang)向，设计(ji)在-100mm范围内使用是最(zui)优(you)的(以LS10为例(li)，其它(ta)机(ji)型请查阅对应手册)。

4.根据工艺要求确定(ding)核对机器(qi)人的最(zui)大速度(du)、精度(du)、IP、ISO、防爆等。

①速度(此项工作(zuo)需要一定(ding)工作(zuo)经验的技(ji)术工程(cheng)师(shi)执(zhi)行)

经过上面3步初步选(xuan)定(ding)了机(ji)器(qi)(qi)人(ren)型(xing)号，比(bi)如选(xuan)定(ding)了LS6-502S(6kg负载，500mm臂长，离心率最大150mm),接下(xia)来需(xu)要在EPSON机(ji)器(qi)(qi)人(ren)软件(后续简称RC+软件)进(jin)行仿真(包(bao)括是(shi)否干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)、CT是(shi)否满足)，如果有干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)，需(xu)要把(ba)机(ji)械图纸(只保留机(ji)器(qi)(qi)人(ren)相关部分)导入(ru)RC+软件检查确(que)认干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)的(de)处理。如果没有干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)，那(nei)就更简单，提供(gong)机(ji)器(qi)(qi)人(ren)工作位置信息即可，如下(xia)为(wei)示例：

最后一行即为循环CT，与技术规格书要(yao)求(qiu)的CT进行对比，如(ru)果(guo)满足，则OK，如(ru)果(guo)不满足，则需要(yao)重新选(xuan)择更快的机器人、改变布局或者减(jian)少末端(duan)重量(liang)、减(jian)小惯性力矩、缩短工作(zuo)距(ju)离、减(jian)小离心率等措(cuo)施；

②精度、IP、ISO等(deng)查阅选(xuan)型手(shou)册即可；

③关(guan)于(yu)防爆，EPSON机器(qi)人目前(qian)没有防爆机型。

5.根(gen)据实际需(xu)要选择(ze)外围设备（如(ru)视(shi)觉系(xi)统、扩(kuo)展通信(xin)口(kou)、示教单(dan)元、力觉传感器等）

机器人本(ben)体(ti)选定后，控制(zhi)器基本(ben)也(ye)确(que)定。接下来需要确(que)定以下外围设备(bei)：

① 通讯方面(mian)，EPSON控制(zhi)器自带24输入/16输出，TCPIP、RS232、Modbus-TCP从站，这些是否够用(yong)？如(ru)果(guo)不(bu)够，考虑(lv)增加IO板卡(ka)或与上位(wei)机对应的总线板卡(ka)（选(xuan)件，另外购买）；

② 客户现场(chang)是否需(xu)要示教(jiao)(jiao)器，目前有TP2/TP3可(ke)选，TP2进行(xing)简单(dan)的示教(jiao)(jiao)操作(zuo)，TP3可(ke)实现编程操作(zuo)；

③系统是否有视(shi)觉需(xu)(xu)求，如有，EPSON有对应(ying)的视(shi)觉产品：独立控(kong)制器CV2系列(lie)或计算(suan)机视(shi)觉PV1，此时需(xu)(xu)要联络EPSON服务商(shang)做进一步沟通；

④ 系(xi)统是否有压力(li)(li)传感(gan)器需求。爱普生(sheng)压力(li)(li)传感(gan)器作为一种触觉(jue)产(chan)品，目前具备(bei)力(li)(li)觉(jue)坐标系(xi)、力(li)(li)觉(jue)控制(zhi)、力(li)(li)觉(jue)触发、力(li)(li)觉(jue)监控等功能，也请联络(luo)EPSON服务商做(zuo)进一步沟通。

⑤ 其他需求，请联络EPSON厂(chang)家或(huo)服务商咨询。

总结：通过以上(shang)内容，我(wo)们(men)了解到工艺、负载、夹具离心率、惯性(xing)力矩、路径规(gui)划、视觉、力觉等(deng)对于(yu)机器人性(xing)能(neng)的(de)发挥起(qi)着(zhe)至关重要的(de)作(zuo)用(yong)，在设备设计初期，我(wo)们(men)通过对项目(mu)整体的(de)把控，选择一(yi)款合适(shi)的(de)机器人，对于(yu)项目(mu)的(de)成功(gong)(gong)起(qi)到事半(ban)功(gong)(gong)倍的(de)作(zuo)用(yong)。