KUKA磨削机器人型号有哪些特点？

库卡本身不生产“磨削机器人”这样一个独立的、封闭的型号。 相反，库卡提供的是高性能的工业机器人本体，这些机器人可以被集成到各种自动化磨削工作站中,成为磨削系统的核心执行部件。

当您谈论“磨削机器人型号KUKA”时，您实际上是在问：“哪些库卡机器人型号最适合用于磨削应用？”

磨削应用对机器人的核心要求

在选择机器人之前,我们必须先理解磨削工艺对机器人提出的苛刻要求：

1. 高刚性：磨削过程中会产生很大的切削力，机器人必须有足够的刚性来抵抗变形,保证加工精度。
2. 高重复定位精度：磨削是精加工，微小的位置偏差都会导致工件尺寸或表面质量的超差，通常要求重复定位精度在±0.05mm甚至更高。
3. 高负载能力：磨削主轴、砂轮、夹具以及工件本身加起来可能很重,机器人需要有足够的负载能力来稳定支撑。
4. 运动平滑性：磨削轨迹要求连续、平滑，不能有振动和冲击，否则会留下振纹,影响表面光洁度。
5. 防护等级：磨削环境通常有大量金属粉尘和冷却液，机器人需要有很高的防护等级（如IP54, IP67）来保护内部电子元件和电机。

库卡机器人型号系列及其适用性

根据上述要求,库卡以下系列的机器人非常适合用于磨削应用：

KR AGILUS系列 (小型/中型机器人)

这是库卡最经典、应用最广泛的系列之一，以其高速度、高精度和紧凑的设计而闻名。

• 典型型号:

  • KR 6 AGILUS / KR 10 AGILUS / KR 16 AGILUS: 负载从6kg到16kg,臂展较短。
  • KR 30 AGILUS / KR 60-3 AGILUS: 负载从30kg到60kg，臂展更长,刚性更好。

• 磨削应用场景:

  • 小型精密零件的打磨和去毛刺：如汽车零部件、3C产品外壳、医疗器械等。
  • 曲面抛光：对轨迹精度要求高,但负载相对较小。

• 优势:

  • 极高的动态性能：速度快,节拍短。
  • 出色的重复定位精度：标准型号即可达到±0.02mm,非常适合精密加工。
  • 工作空间紧凑：适合在狭小空间内集成。

• 局限性:

  
  （图片来源网络，侵删）

  负载相对较小，不适合大型、重型工件的磨削。

KR CYTEC系列 (中型/重型机器人)

这个系列是库卡专门为重载、高刚性应用设计的，是大型工件磨削的首选。

• 典型型号:

  • KR 210 R2700 CYTEC / KR 240 R2900 CYTEC: 负载高达210kg和240kg，臂展长达2.7米和2.9米。
  • KR 500 R2840 CYTEC: 负载高达500kg,是巨无霸级别的存在。

• 磨削应用场景:

  • 大型铸件、锻件的打磨和去毛刺：如工程机械、船舶、航空航天领域的结构件。
  • 重型阀体、泵体、管接头的内孔/外圆磨削。
  • 大型模具的精加工。

• 优势:

  • 无与伦比的结构刚性：能承受极大的磨削力,变形极小。
  • 巨大的负载能力：可以轻松集成重型磨削主轴和大型工件。
  • 臂展长，覆盖范围广：适合加工大型或不规则形状的工件。

• 局限性:

  • 体积大、重量重,对工作站空间要求高。
  • 动态性能（速度）不如AGILUS系列。

KR QUANTEC series (中型通用机器人)

这是一个非常成熟的系列，在速度、负载和工作空间之间取得了很好的平衡，应用领域极其广泛,当然也包括磨削。

• 典型型号:

  • KR 60-3 / KR 100 / KR 120 / KR 210: 覆盖了从60kg到210kg的负载范围。
  • KR 210 R2700 F: “F”版本表示具有更高的防尘、防水性能,特别适合恶劣的磨削环境。

• 磨削应用场景:

  • 中等尺寸工件的自动化磨削，如汽车轮毂、连杆、齿轮等。
  • 去毛刺和边缘修整。

• 优势:

  • 通用性强：除了磨削，还可以用于焊接、搬运、码垛等多种任务。
  • 性能均衡：在精度、速度和负载之间有很好的折衷。
  • 高防护等级版本可选：能很好地适应磨削环境。

• 局限性:

  在极端重载或极高动态要求的场景下,可能不如CYTEC或AGILUS系列专业。

库卡磨削机器人系统的关键组成部分

一个完整的磨削机器人系统不仅仅是机器人本体,它还包括：

1. 机器人本体: 如上所述，根据需求选择AGILUS, CYTEC或QUANTEC系列。
2. 控制系统: KUKA KRC5 或 KRC6 控制柜，这是机器人的“大脑”，负责执行程序、控制运动。
3. 磨削主轴: 这是执行磨削动作的工具，可以是电动主轴或气动主轴，需要根据磨削工艺（转速、功率、扭矩）来选型。
4. 柔性打磨工具: 集成了力控传感器和实时反馈系统，可以控制机器人施加在工件上的打磨力，保证打磨质量的稳定性，库卡与行业领先的力控方案提供商（如ATI, Robotiq）有紧密合作。
5. 末端执行器: 用于夹持磨削主轴的装置,需要高刚性和高精度。
6. 工件夹具: 用于精确、稳定地固定工件。
7. 安全系统: 包括安全围栏、安全门锁、安全光幕、急停按钮等,确保操作人员安全。
8. 冷却液系统: 用于冲刷磨屑和冷却工件及砂轮。
9. 除尘系统: 收集磨削过程中产生的粉尘,保持环境清洁。

如何选择合适的库卡磨削机器人型号？

选择时需要综合考虑以下几个因素：

• 对于小型、高精度的打磨、抛光和去毛刺：KR AGILUS系列是最佳选择,它的高精度和高动态性能是核心优势。
• 对于大型、重型工件的强力磨削：KR CYTEC系列是当之无愧的王者,其无与伦比的结构刚性是保证加工精度的关键。
• 对于中等尺寸、通用性要求高的磨削任务：KR QUANTEC系列提供了性能和成本的完美平衡,是应用最广泛的解决方案之一。

一个成功的磨削机器人项目，不仅依赖于选择正确的机器人型号，更依赖于系统集成商的经验，他们能够将机器人、磨削主轴、力控系统和周边设备完美地整合在一起，并编写出高质量的磨削程序,建议在项目初期就与库卡官方或其授权的系统集成商进行深入沟通。

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