概述工業機器人系統集成時，機器人的選型是非常重要的，在眾多的選型參數中，機器人的負載能力是重中之重。機器人的負載有多種類型，包括

概述

工業機器人系統集成時，機器人的選型是非常重要的，在眾多的選型參數中，機器人的負載能力是重中之重。機器人的負載有多種類型，包括機器人工具負載、安裝在機器人各個關節軸上的周邊設備負載以及抓手工具抓取的工件負載等。不同型號的機器人，它們的負載能力是不同的。選型時，要根據機器人負載的評估方法測算出設計好的工具等設備的負載參數，然后再與預選機器人的負載能力進行對比，這樣就能夠評估出預選機器人是否匹配了。

常規評估方法

一般情況下，工具在設計完成后，設計人員可以通過機械設計軟件導出工具的質量、重心位置、慣量等數據。系統集成人員拿到這些數據后，可以在ABB機器人的《產品規格說明書》中，與預選型號的機器人負載圖表進行比對，以評估工具負載是否與預選機器人相匹配。相關型號機器人的《產品規格說明書》可以在ABB機器人的官網上進行查看或下載。

如下圖所示，是機器人工具的負載圖表。從圖中可以看出，工具的重心位置與機器人末端法蘭中心的偏移量與工具負載的大小呈負相關關系，即偏移量越大，負載就要越小。

評估時，圖表中的Z就是工具重心位置的Z坐標值，而圖表中的L是工具重心位置中X與Y坐標值分別進行平方運算后的和再開平方的值。可以按照下方公式進行計算：

式中， 、 、 是工具重心坐標值。

得到Z、L值后，在圖表上依據坐標法找出對應點位，此點位即為當前重心位置對應的工具質量，用工具實際質量與計算出的工具質量進行對比，只要工具的實際質量分布在圖中相應質量曲線上即為匹配。

當然，除了機器人工具負載評估外，還要對機器人各個關節上安裝的外圍設備進行負載評估，評估方法與工具負載評估方法一樣，直接將相關參數與機器人的《產品規格說明書》中的參數作比較即可。

軟件評估方法

除了常規的負載圖表對比法以外，還可以使用專門的負載評估軟件進行機器人負載的評估。ABB機器人的負載評估軟件為RobotLoad，軟件安裝包可以在機器人的官網上下載。

軟件安裝完成后，將其打開。然后點擊“File”菜單，在其下選擇“New”，創建一個新的負載評估項目。

此時在右側RobotWorkspace對話框中可以看到創建的負載評估項目，在其中點選“choose robot”，下方的Properties對話框中出現選擇機器人的相關內容。在其中點擊“Browse”按鈕，在彈出的對話框中找到預選型號的機器人，并將其打開，機器人選擇完成。

RobotWorkspace對話框中點選“New Loadcase”，然后點擊“RobotWorkspace”菜單，選擇“Add Load”，為評估項目添加要評估的負載。添加完成后，在New Loadcase下出現新負載（NewLoad），同時Properties對話框中的內容切換為新負載屬性配置。此步驟也可以直接在New Loadcase上右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中選擇“Add Load”，同樣可以添加新負載。若有多個負載需要評估，可以依次添加新負載，一同進行測算評估。

在Properties對話框中配置負載相關屬性參數，主要屬性內容詳細說明如下：

Name：設定負載名稱，評估多個負載時可以通過設定不同的負載名稱加以區分。

Type of Load：指定負載類型，軟件支持評估的負載類型包括：Tool（工具）、Payload（抓手工具抓取的工件）、Frame axis1（關節軸1）、Lower Arm axis2（關節軸2）、Upper Arm axis3（關節軸3）、Tube Shaft axis4（關節軸4）。

Mass：設定評估負載的質量，單位為kg。

CoGx、CoGy 、CoGz為評估負載的重心位置坐標值，單位為mm。

Jx、Jy、Jz為評估負載的轉動慣量值，單位為kgm2。

不同的負載類型需要設置的屬性參數也有所不同，根據顯示的內容進行設置即可。下圖是本例配置的點焊焊槍工具負載屬性參數。

下圖是本例配置的安裝在機器人第三個關節軸上的點焊焊槍管線包負載屬性參數。

負載參數全部配置完成后，就可以對負載進行測算評估了。在RobotWorkspace對話框中點選“New Loadcase”，然后點擊“Calculate”菜單，在其下選擇“Calculate Load Diagram”；也可以點擊“RobotWorkspace”菜單，選擇“Calculate”；或者直接右擊“New Loadcase”，在彈出的快捷菜單中選擇“Calculate”。此時，左側空白區域彈出Calculation Result對話框和Load Diagram and Ratings對話框，結合這兩個對話框中的內容就可以知道當前負載是否與預選型號的機器人相匹配。

若是當前負載與預選型號的機器人相匹配，則對話框中的內容不顯示紅色字樣；若是當前負載與預選型號的機器人不匹配，則對話框中會出現內容為“Not Approved”的紅色字樣。

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