他們的固有速度、可重復性和準確性,機器人是當之無愧的效率保障。但這并不意味著他們沒有浪費成本，如果正確執行有效的工作，那么收益還將更可觀。

　　不僅分數秒計數時,成本、周期優化是至關重要的底線。它還在精益生產中起著至關重要的作用,提高生產力,減少浪費和提高整體盈利能力。

　　計劃現在或以后支付

　　ADVENOVATION的總裁、系統集成商shafi說周期時間是最重要，在機器人的業務用例來實現一個金融理念。

　　“每一個幾分之一秒,可以更快的將直接轉化為美元,“Shafi說。“時間就是金錢”。

　　他還認為,優化周期應該是一個先發制人的措施。“周期時間是由設計做得很好,而不是在事后,“Shafi說。“你必須要主動。”

　　選擇正確的機器人,戰略布局的一種有效組成,優化機器人運動和end-of-arm工具設計,并使用最新的仿真技術提供一個戰術優勢。

　　明智地選擇你的機器人

　　Shafi說機器人的選擇是至關重要的。更大并不總是更好。而一個不明智的小載荷機器人最終可能會花費更多。

　　“如果一個機器人正在努力接一個部分,因為它沒有足夠的力量或如果它是振蕩,當你試圖將部分高速的過程將受到影響,”Shafi說。“另一方面,你不想買一個機器人是如此大,強,你花時間努力克服慣性加速時,或浪費時間試圖解決它的時候在高速移動。”

　　在規模有效負載能力是選擇正確的類型的機器人的任務。從廣義上講,Shafi建議如下:“如果這是一個桌面選擇,并將應用程序,然后SCARA是正確的路要走。如果達到或工具問題,SCARA機器人不能做,然后一個關節桿可能是適當的。如果你是處理一個平坦的輸送機跟蹤應用程序,那么蜘蛛(delta-style或parallel-link)機器人是有意義的。”

　　他補充說,“應用程序的幾何驅動機器人的選擇。”

　　Shafi引用標準周期時間作為參考點。“標準周期時間”是時間旅行的機械臂1英寸,穿過1英尺,沿著1英寸,回來通過相同的路徑。

　　“這是一件大事在80年代和90年代早期的機器人可以做,下一秒,“Shafi說。“現在,很普遍。“他指出一些三角洲機器人可以達到每分鐘500標準周期。“你甚至不能看到機器人,它會這么快。”

　　“減少Z之間的高度差異是很重要的選擇和地點點,這樣機器人不花費額外的時間來旅行,“Shafi補充道。

　　位置

　　一旦選定類型的機器人,它的位置相對于其他設備和工件是很重要的。單元布局在周期優化起著至關重要的作用。

　　“影響周期的主要因素是真的在最初的概念,一個單元的布局,”羅恩·波特說他是工廠自動化系統公司的機器人技術總監,RIA認證機器人基于積分器在美國亞特蘭大洲,格魯吉亞。“你必須考慮機器和設備的布局在機器人,以減少運動周期。”

　　操作的順序必須考慮,以確保輸送機系統、機床和其他外圍設備放置在最優接近機器人。評估不同的安裝配置的機器人,如墻、貨架或天花板安裝。還要考慮部分流入的機器人工作單元。

　　”為周期優化每一個項目都有自己的障礙,”保羅說航空公司運營經理在KC機器人公司,俄亥俄州西切斯特的機器人集成器。“很多它歸結為系統的實際設計。你得到產品,產品,和上游和下游過程之間的接口。仿真軟件是一個巨大的進步在周期時間優化。”

　　模擬

　　大多數業內專家認為仿真軟件一直是單身,最具影響力的發展周期優化在過去的幾年里。機器人仿真已經畢業于學術界和研究的殿堂,去超越它的作用作為演示工具,并建立自己的工廠作為一個真正的生產工具。

　　“這不僅僅是一個人工的動作在屏幕上的圖形化方式呈現出來,“Shafi說。“現在模擬考慮了機器人的實際力學特性和實際機械慣性,速度,達到和有效載荷能力。”

　　“你可以從仿真非常接近實際性能,在不到5百分點運行系統時,“Shafi說。“因為機器人并不完全對稱和非線性慣性特性,移動機器人甚至一寸或兩個方向可以給你更好的周期。”

　　他補充道,“模擬研究將為機器人規定和推薦最好的位置相對于給料機,輸送機或其他交付系統,以獲得最佳的周期。”

　　“周期時間和干擾,布局和碰撞檢測問題,我們使用模擬,”波特工廠自動化的說。“你看事情,或許你不會認為只看2d或3d細胞的布局。你找到方法來避免奇異性。”

　　“直到幾年前當制造商開始提供不同的仿真工具來幫助周期優化,它開始使用機器人專家程序員能夠評估一個應用程序來消除不必要的機器人動作,”亞歷克斯博內爾島說,三菱電機自動化機器人產品經理在弗農山,伊利諾斯州。

　　“有人會說即使到今天,一個訓練有素的眼睛和有經驗的人可以做得更好一些的仿真工具,“博內爾說。但是每年他們越來越好。”

　　“機器人仿真是一個可視化工具幫助用戶看到和機器人是移動機器人基于當前的指令和參數,”帕特里克笑說,機器人技術工程經理,維修和培訓在長灘的電裝機器人,加利福尼亞。“通過修改這些指令和參數,用戶可以決定如何最好地減少周期時間,同時保持操作的完整性。”

　　速度和加速度,一種微妙的平衡

　　在機器人運動速度和加速度設置需要仔細優化。機器人編程必須速度之間取得微妙的平衡,加速和減速。

　　”機器人行動迅速,順利在他們的環境中,像一條鯊魚在水中穿行,“ADVENOVATION的Shafi解釋說,“他們必須沒有頓挫,振蕩或振動時得到某些點。”

　　一般來說,建議設置路徑精度和穩定時間參數盡可能寬松。只使用緊公差挑選和地方運動精度是至關重要的。

　　”重要的是飛在空中快速和松散,但當你真正挑選或放置時,當你想要的有點慢,掌握精確沒有動搖了機器人,“Shafi說。

　　“許多公司使用兩種類型的速度:程序和監控速度,“Shafi解釋道。“程序速度當機器人custom-tuned每個運動在某種特定的移動速度。監控速度可以提高或降低整個應用程序的速度通過一個百分比,同時仍然保持個體的比例比速度。這是一個非常強大的工具有兩種類型的速度。”

　　“我們必須優化周期時間時,我們可以讓機器人去盡可能快去,”解釋了KC機器人的載體。“但如果我們坐在那里等待另一個進程,如托盤裝載或一個空托盤移動,對我們來說更有意義慢下來并保存磨損機器人。”

　　電裝的帕特里克笑說周期優化涉及看著機器人運動,I/O和程序執行。他指出,重要的是要減少機器人移動的距離,以及所需的職位數量達到一個特定的任務。

　　之間的“加速和減速動作就是吃了周期時間,”他說。“如果我有3個動作,我必須通過這些舉措加速和減速,我可以做在一個移動嗎?”

　　他還建議創建通過運動的開始和結束位置之間移動。“這種類型的舉措并不加速或減速之間的位置。它創建一個平滑的運動。”

　　日本電裝的編程語言提供了一些工具來幫助減少運動時間和提高程序執行時間。帕特里克笑說,“通過運動參數添加到一個運動語句可以減少高達200%的位置之間移動的時間。”

　　他的建議還包括減少調用的數量或子例程程序加速程序執行時間。“如果計算密集型應用程序,這可以顯著減少整體周期時間。”

　　他也提出了一些重要的考慮關于關節速度和顯示的數量限制移動較慢的關節。“如果你有一群J6周圍旋轉,我可以減少這些嗎?我可以構建end-of-arm工具,允許我周圍的運動限制J6?這個軸最小的汽車,最重量。我可以減少負載嗎?”

　　末梢執行器設計

　　End-of-arm工具也在周期優化中起著舉足輕重的作用。ADVENOVATIONShafi建議保持低爪權重。

　　“你想輕質材料如石墨或鋁而不是笨重的鋼鐵、“Shafi說。“重你使機器人末端效應器,較慢的走。”

　　同樣重要的是保持旋轉結束感受器盡可能緊湊減少轉動慣量。等大型或重型設備,保持閥門或真空發電機,盡可能減少慣性旋轉的中心,或者掛載到機器人手臂。

　　End-of-arm工具(EOAT)與多個叨紙牙將極大地提高吞吐量。“花哨的鉗子超過支付本身的周期儲蓄,“Shafi說。

　　工廠自動化系統集成了許多機器人細胞,利用“花哨”叨紙牙周期時間顯著影響。波特就描述了一個這樣的應用程序中使用多個叨紙牙的機器人。

　　“我們安裝這些系統的十幾在全國植物瓶裝水的主要供應商。系統在整體周期時間的優化起到了重要作用。”

　　“兩個機器人一起工作,”波特說。“第一個機器人卸載空bg803水瓶從機架和地點到輸送機的清潔和更新操作。第二個機器人拿起10瓶fill-line輸送機和裝載到運輸架。每個bg803瓶重50磅滿時,這就是500磅每周期。機器人執行這架加載操作在10秒。”

　　“多種工具允許機器人執行的工作,也消除了手動操作的工效學問題,”波特說。

　　雖然令人驚嘆的EOATs可能獲得所有的宣傳,另一方面在前線也影響周期的優化。

　　集成控制

　　最近的進步在集成控制正加快周期通過啟用高速通信和無縫連接。

　　博內爾解釋說:“三菱的智商PLC平臺允許無縫集成的各個組件(機器人、PLC、數控、I/O動作,包括non-robot和擴展或機器人外部軸),使整個系統操作作為一個單獨的機器。這就消除了由機器所需通信延遲時間和握手連接通過傳統的手段。”

　　“通過消除通信延遲,可以改善循環時間,“博內爾說。

　　結合操作

　　工廠自動化的波特說的關鍵因素優化周期時間是減少在制品庫存。他說在制品庫存是沒有真正的值被添加到一部分的時候坐在一個本,從一個操作轉移到另一個地方。

　　他舉了一個例子:“我們的一個客戶現在正在制作部分,機器人系統在3小時之前花了8個小時之前,上游和下游業務相結合。機器人不僅加載和卸載機工具,但是一旦它消除了一部分的機器,機器人deburrs它。這是手動完成將在本部分,把它們運送到另一個部門,又撿起進行處理。”

　　“我們試圖消除人類接觸的數量,“波特說。“這是一個關鍵元素在優化周期。”

　　“周期優化轉換的另一個方面,”波特解釋道。“當你有一個各種各樣的零件,或一個家庭的部分,在批處理運行時,轉換時間是很重要的。我們盡量減少所花費的時間點的機器人從一個部分轉移到另一個操作。這也是必須做的前期規劃階段()。”

　　毫秒增加

　　雖然有一個戰略優勢仔細規劃出機器人工作單元優化周期從一開始,這些技巧和技術可以實現一次細胞啟動并運行。尤其是使用離線編程。每個測量可能只剃的一小部分,但這些毫秒加起來超過幾天,幾個月,甚至幾年。

　　“這就是為什么人們把錢花在周期時間優化,即使現有的系統,“Shafi說。“如果他們可以擠出更多的單位時間吞吐量,這是實質性的。”

　　實質性的操作，毫秒的誤差加起來能省下大量的時間,得到更好的吞吐量和更高的利潤。更多的方法來加快你的機器人優化進度。