关节机器人特点及应用分析对比

1、概念：

也称关节手臂机器人或关节机械手臂，有很高的灵活度，通常5~6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作。

2、特点:

1) 有很高的自由度，灵活性， 从不同角度不同方位来工作。

2) 速度可达6米/秒，加速度10米/每秒；工作效率高，

3) 6轴机器人主要应用于汽车点焊，弧焊，装配（拧螺丝），检测类这些轻巧类工作。

三、特点及应用分析对比

1、工作空间与承载能力：

1）直角坐标型标准单根长度6m，拼装后可达到100m；组合成龙门式机器人，其工作空间可以是非常的三维立体空间。单根承载10~200kg,特殊结构可达2400 Kg。

2）关节型最大工作半径3m，在有效半径内可以任何角度工作。关节机器人工作半径所在的园周内要做安全隔离，所以通常占用更大的空间。不适合大距离空间工作，或放置到直线运动单元上。承载能力有几种规格5~20Kg可选，但最大1300Kg，这时及其昂贵。

说明：常见的关节型机器人的工作半径越大、强度也要大，对于承载能力越强，但为保证其稳定的机械结构，造价会非常高。

直角坐标型的龙门框架结构，承载能力强，可无限扩展，稳定可靠，造价相对低很多。

2、工作精度

1）直角坐标型：由于结构简单，重复定位精度0.05mm，丝杠型可达0.01mm，甚至更高。

2）关节型：重复定位精度0.06mm,轻载荷小半径0.02mm,重载荷精度0.2mm。

说明：在通常情况下，两种机器人均可满足精度要求。其中丝杠型直角坐标机器人更适合对精度要求更加苛刻的行业。

3、组合方式

1）直角坐标型组合方式多样，龙门式、悬臂式、壁挂式等，可根据不同的负载、行程、功能及特殊空间要求，为客户订制所需求产品。同时，X、Y、Z三轴基础上可以扩展旋转轴和翻转轴，构成五自由度和六自由度机器人。

2）关节型可细分为6自由度机器人、Scara机器人、四连杆机器人，种类相对少，选择性和灵活性较直角坐标型小很多。

4、机械安装及维护

1）直角坐标型为模块化产品，在工厂全部预连接运行，然后拆装出厂。现场通过螺栓简单拼装，调水平即可电气调试，用户甚至可以自行完成机械安装。龙门式框架为整个安装空间，其工作空间也在框架范围内。

2）关节型集成化程度高，整体性好，但需要专业人员进行机械安装。安装空间较直角坐标型小，但是其工作空间是其整个工作半径，工作区域需要做防护处理，故设备总占地面积不小于直角坐标型。

由于机械化程度高及控制非常复杂，维修和维护必须由厂家或供应商的专业人员完成（国外进口品牌的维护费用在300元/小时左右），用户往往面临两个问题高价维修或报废处理。

5、软件编程操控和维护

1）从电气系统到上位机直角坐标型都是开放、灵活的，适用任何品牌的PLC、CNC、伺服驱动系统，甚至可以按用户熟悉品牌选定。编程简单，用户可以随意扩展，操控简单易操作。

完全的交钥匙工程，简单程序问题和硬件故障，客户可以自行处理，例如更换驱动电机、PLC等，维护费用低。

2）关机型机器人：软件系统集成化，库函数直接调用，是其软件优点。但编程和操控必须由供应商通过专业培训才能完成（厂家软件编程费用300元/小时），而且特殊软件需要收费。

维护和维修完全受制于人，由于品牌互相不兼容，硬件故障必须由供应商或厂家直接提供，非市场通用产品，费用高昂。