UR機器人可以代替工人進(jìn)行24小時(shí)不間斷的高負荷勞動(dòng)，同時(shí)將產(chǎn)品質(zhì)量控制在一個(gè)非常穩定的狀態(tài)。本方案設計的目標是將擰緊槍的反作用力平均地分配到機器人的六個(gè)關(guān)節上，我們將從擰緊槍與機器人的安裝方式、機器人底座安裝方式和機器人軟件設置等方面進(jìn)行詳細介紹，來(lái)指導客戶(hù)如何克服擰緊槍的反作用力。通過(guò)實(shí)際測試，UR10可以實(shí)現的扭矩范圍為120Nm。
一、負載重量設計
1、在設計擰緊槍和工裝夾具時(shí)，請UR提供公式計算出機器人最大允許負載，實(shí)際負載重量不要超過(guò)計算結果。
2、在機器人安裝設置界面，務(wù)必要準確設置有效負載和重心。
二、擰緊槍與機器人法蘭盤(pán)連接方式
工裝夾具的設計原則讓擰緊槍旋轉軸與手腕3旋轉軸方向垂直(如果兩者安裝方向平行，手腕3將承受來(lái)自擰緊槍的最大反作用力，極易報警)，如需添加CCD，請注意機器人關(guān)節旋轉時(shí)與CCD干涉問(wèn)題。擰緊槍一般分為直頭和彎頭兩種：
1.直頭擰緊槍建議安裝方式如下圖所示：
2.彎頭擰緊槍建議安裝方式如下圖所示：
三、機器人底座安裝方式
1. 如果螺絲擰緊方向是垂直地面向下的情況，建議機器人底座傾斜45度安裝，這樣可以避免擰緊槍旋轉軸和手腕2旋轉方向平行（避免手腕2承受來(lái)自擰緊槍的最大反作用力），建議如下圖所示安裝：
2.螺絲擰緊方向是平行于地面側向的，且需要擰緊座椅兩側的情況。
優(yōu)先考慮機器人底座側裝的方式（這種方式機器人在左右側之間切換姿態(tài)比較自由），如下圖所示：
其次考慮機器人底座正裝的方式，如下圖所示：
注意：機器人底座位置盡量與螺絲孔位處于同一水平高度。
四、IO信號連接
優(yōu)傲機器人與擰緊槍通訊一般采用數字IO信號連接，優(yōu)傲機器人也支持Ethernet、Profinet、Modbus tcp和TCP/IP協(xié)議，可根據實(shí)際需求而定。本方案采用的IO信號連接如下：
機器人IO輸入信號：就緒、OK、NG
機器人IO輸出信號：程序序號1、程序序號2、啟動(dòng)、復位
五、優(yōu)傲機器人程序
機器人程序中，在啟動(dòng)擰緊槍旋轉信號之前寫(xiě)入“wait is_steady()”指令，當is_steady()返還值為真時(shí)，優(yōu)傲機器人可以接受外部更大壓力或扭矩，如下圖所示：
協(xié)作機器人擰緊方案結果
可以通過(guò)監控擰緊槍在擰緊瞬間，機器人各關(guān)節實(shí)時(shí)扭矩值，判斷設計方案是否合理，各關(guān)節受到扭矩值越平均越佳。在機器人線(xiàn)程程序中，使用腳本“get_joint_torques()”得到機器人各關(guān)節實(shí)時(shí)扭矩值，可以保持記錄各關(guān)節最大扭矩值（參考附件中的小程序）。
在使用UR10的眾多擰緊項目中，測試中較為穩定的擰緊槍扭矩范圍，最大可達120Nm。
大扭矩擰緊應用的領(lǐng)域：
▲ 汽車(chē)座椅擰緊
▲ 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機擰緊
▲ 汽車(chē)變速箱擰緊
▲ 汽車(chē)曲軸擰緊
▲ 新能源汽車(chē)電池組擰緊
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