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      深圳市賽瑪爾科技有限公司

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      自動化機器人
      來源: | 作者:saimaer | 發布時間: 2021-05-06 | 1214 次瀏覽 | 分享到:
      現今工業機器人主要分兩大類——直角坐標

      機器人和關節機器人,這兩類機器人均適合

      用于諸多工業領域的機械自動化作業,比如

      ,自動裝配、噴漆、搬運碼垛、焊接等工作

      。賽瑪爾科技多年從事機器人事業,本文

      是結合賽瑪爾科技的經驗及知識來主要介

      紹直角坐標機器人和關節機器人的特性,以

      及兩種機器人的應用對比。這些對比分析來

      自我們的經驗及認識,有其局限性,不充分

      ,僅供朋友們參考。
        一、直角坐標機器人
        概念
        基于空間XYZ直角坐標系編程、有三軸及

      以上自由度,能夠實現自動控制、可重復編

      程反復應用,適合不同任務的自動化設備。
        它能夠搬運物體、操作工具,以完成各

      種作業。關于機器人的定義隨著科技的不斷

      發展,在不斷的完善,直角坐標機器人作為

      機器人的一種,其含義也在不斷的完善中。
        特點
        任意組合成各種樣式,形成兩軸到六軸

      不同結構形式。
        超大行程:單根最多長度是6米,但可以

      多根方便地級連成超大行程,例如50米長。
        負載能力強:通常是到200公斤,但當采

      用多根多滑塊結構時其負載能力可增加到數

      噸。
        高動態特性:輕負載時其最高運行速度

      每秒8米,加速度每秒5米。
        高精度:重復定位精度可達到0.05mm~

      0.01mm。
        擴展能力強:可以方便改變結構或通過

      編程來適合新的應用。
        簡單經濟:編程簡單類同數控銑床,易

      培訓員工和維修,使其具有非常好的經濟性

      。
        壽命長:直角坐標機器人的壽命一般是

      10年以上,維護好可達40年。
        應用范圍廣:可以方便地裝配多種形式

      和尺寸的手爪,可以勝任許多常見的工作,

      如焊接、切割,搬運、上下料、包裝、碼垛

      、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、

      打碼和噴涂等任務。
        直角坐標機器人和關節機器人的特性及

      應用對比
        典型的3D直角坐標機器人,它由X軸、Y

      軸、Z軸及驅動電機組成
        二、關節機器人二、關節機器人
        概念
        也稱關節手臂機器人或關節機械手臂,

      有很高的靈活度,通常5~6軸,適合于幾乎任

      何軌跡或角度的工作。
        直角坐標機器人和關節機器人的特性及

      應用對比
        特點
        有很高的自由度,靈活性, 從不同角度

      不同方位來工作。
        速度可達6米/秒,加速度10米/每秒;工

      作效率高,
        經常在網絡或電視里看到,較為世人所

      熟悉和接受。
        6軸機器人主要應用于汽車點焊,弧焊,

      裝配(擰螺絲),檢測類這些輕巧類工作。
        人們開發了4軸搬運碼垛類機器人。
        三、特點及應用分析對比
        工作空間與承載能力
        直角坐標型標準單根長度6m,拼裝后可

      達到100m;組合成龍門式機器人,其工作空

      間可以是非常的三維立體空間。單根承載

      10~200kg,特殊結構可達2400 Kg。
        關節型最大工作半徑3m,在有效半徑內

      可以任何角度工作。關節機器人工作半徑所

      在的園周內要做安全隔離,所以通常占用更

      大的空間。不適合大距離空間工作,或放置

      到直線運動單元上。承載能力有幾種規格

      5~20Kg可選,但最大1300Kg,這時及其昂貴

      。
        說明:常見的關節型機器人的工作半徑

      越大、強度也要大,對于承載能力越強,但

      為保證其穩定的機械結構,造價會非常高。
        直角坐標型的龍門框架結構,承載能力

      強,可無限擴展,穩定可靠,造價相對低很

      多。
        工作精度
        直角坐標型:由于結構簡單,重復定位

      精度0.05mm,絲杠型可達0.01mm,甚至更高

      。
        關節型:重復定位精度0.06mm,輕載荷

      小半徑0.02mm,重載荷精度0.2mm。
        說明:在通常情況下,兩種機器人均可

      滿足精度要求。其中絲杠型直角坐標機器人

      更適合對精度要求更加苛刻的行業。
        組合方式
        直角坐標型組合方式多樣,龍門式、懸

      臂式、壁掛式等,可根據不同的負載、行程

      、功能及特殊空間要求,為客戶訂制所需求

      產品。同時,X、Y、Z三軸基礎上可以擴展旋

      轉軸和翻轉軸,構成五自由度和六自由度機

      器人。
        關節型可細分為6自由度機器人、Scara

      機器人、四連桿機器人,種類相對少,選擇

      性和靈活性較直角坐標型小很多。
        機械安裝及維護
        直角坐標型為模塊化產品,在工廠全部

      預連接運行,然后拆裝出廠?,F場通過螺栓

      簡單拼裝,調水平即可電氣調試,用戶甚至

      可以自行完成機械安裝。龍門式框架為整個

      安裝空間,其工作空間也在框架范圍內。模

      塊化產品,用戶可以自行拆卸、更換或維護

      ,所有機械零件均為通用品,維修維護費用

      低。
        關節型集成化程度高,整體性好,但需

      要專業人員進行機械安裝。安裝空間較直角

      坐標型小,但是其工作空間是其整個工作半

      徑,工作區域需要做防護處理,故設備總占

      地面積不小于直角坐標型。由于機械化程度

      高及控制非常復雜,維修和維護必須由廠家

      或供應商的專業人員完成(國外進口品牌的

      維護費用在300元/小時左右),用戶往往面

      臨兩個問題高價維修或報廢處理。
        軟件編程操控和維護
        從電氣系統到上位機直角坐標型都是開

      放、靈活的,適用任何品牌的PLC、CNC、伺

      服驅動系統,甚至可以按用戶熟悉品牌選定

      。編程簡單,用戶可以隨意擴展,操控簡單

      易操作。完全的交鑰匙工程,簡單程序問題

      和硬件故障,客戶可以自行處理,例如更換

      驅動電機、PLC等,維護費用低。
        關機型機器人:軟件系統集成化,庫函

      數直接調用,是其軟件優點。但編程和操控

      必須由供應商通過專業培訓才能完成(廠家

      軟件編程費用300元/小時),而且特殊軟件

      需要收費。維護和維修完全受制于人,由于

      品牌互相不兼容,硬件故障必須由供應商或

      廠家直接提供,非市場通用產品,費用高昂

      。
        前期投入成本
        不考慮后期維護維修費用,以60Kg負載

      碼垛機器人為例:
        直角坐標機器人:25~40萬
        關節機器人:60~80萬
        應用行業對比
        應用場合直角坐標機器人關節機器人
        焊接自動線用的較少主要用于汽車焊接
        沖壓、焊接用的較少用的很多
        噴涂直線往復噴涂較多異性噴涂很多
        汽車裝配線比較普及用的很多
        小零件裝配線幾乎全部采用占空間大,

      安全措施要求高,幾乎不用
        各種檢測線幾乎全部采用占空間大,安

      全措施要求高,幾乎不用
        大型碼垛應用主要采用較常見,但成本

      高,維護難
        車銑加工中心上下料幾乎全部采用成本

      高,幾乎很少
        沖壓自動化線幾乎全部采用用的較少
        機構疲勞試驗幾乎全部采用幾乎不用
        太陽能行業主要采用用的較少
        曲形管內壁堆焊主要采用用的較少
        各種自動化生產線主要采用用的較少
        包裝機、印刷機等主要采用用的較少








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