深圳市賽瑪爾科技有限公司
滑臺(tái) 線性模組 精度高 速度快 專業(yè)制造廠家
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滑臺(tái)，線性模組，機(jī)械手
同步帶系列模組點(diǎn)擊進(jìn)入
絲桿系列模組點(diǎn)擊進(jìn)入
自動(dòng)化機(jī)器人
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作者:saimaer
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發(fā)布時(shí)間: 2021-05-06
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現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人主要分兩大類——直角坐標(biāo)
機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人，這兩類機(jī)器人均適合
用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，比如
，自動(dòng)裝配、噴漆、搬運(yùn)碼垛、焊接等工作
。賽瑪爾科技多年從事機(jī)器人事業(yè)，本文
是結(jié)合賽瑪爾科技的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)來(lái)主要介
紹直角坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性，以
及兩種機(jī)器人的應(yīng)用對(duì)比。這些對(duì)比分析來(lái)
自我們的經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識(shí)，有其局限性，不充分
，僅供朋友們參考。
一、直角坐標(biāo)機(jī)器人
概念
基于空間XYZ直角坐標(biāo)系編程、有三軸及
以上自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制、可重復(fù)編
程反復(fù)應(yīng)用，適合不同任務(wù)的自動(dòng)化設(shè)備。
它能夠搬運(yùn)物體、操作工具，以完成各
種作業(yè)。關(guān)于機(jī)器人的定義隨著科技的不斷
發(fā)展，在不斷的完善，直角坐標(biāo)機(jī)器人作為
機(jī)器人的一種，其含義也在不斷的完善中。
特點(diǎn)
任意組合成各種樣式，形成兩軸到六軸
不同結(jié)構(gòu)形式。
超大行程：?jiǎn)胃疃嚅L(zhǎng)度是6米，但可以
多根方便地級(jí)連成超大行程，例如50米長(zhǎng)。
負(fù)載能力強(qiáng)：通常是到200公斤，但當(dāng)采
用多根多滑塊結(jié)構(gòu)時(shí)其負(fù)載能力可增加到數(shù)
噸。
高動(dòng)態(tài)特性：輕負(fù)載時(shí)其最高運(yùn)行速度
每秒8米，加速度每秒5米。
高精度：重復(fù)定位精度可達(dá)到0.05mm～
0.01mm。
擴(kuò)展能力強(qiáng)：可以方便改變結(jié)構(gòu)或通過(guò)
編程來(lái)適合新的應(yīng)用。
簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)：編程簡(jiǎn)單類同數(shù)控銑床，易
培訓(xùn)員工和維修，使其具有非常好的經(jīng)濟(jì)性
。
壽命長(zhǎng)：直角坐標(biāo)機(jī)器人的壽命一般是
10年以上，維護(hù)好可達(dá)40年。
應(yīng)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(jiàn)的工作，
如焊接、切割，搬運(yùn)、上下料、包裝、碼垛
、檢測(cè)、探傷、分類、裝配、貼標(biāo)、噴碼、
打碼和噴涂等任務(wù)。
直角坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性及
應(yīng)用對(duì)比
典型的3D直角坐標(biāo)機(jī)器人，它由X軸、Y
軸、Z軸及驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成
二、關(guān)節(jié)機(jī)器人二、關(guān)節(jié)機(jī)器人
概念
也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)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(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性及
應(yīng)用對(duì)比
特點(diǎn)
有很高的自由度，靈活性， 從不同角度
不同方位來(lái)工作。
速度可達(dá)6米/秒，加速度10米/每秒；工
作效率高，
經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)或電視里看到，較為世人所
熟悉和接受。
6軸機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車點(diǎn)焊，弧焊，
裝配（擰螺絲），檢測(cè)類這些輕巧類工作。
人們開(kāi)發(fā)了4軸搬運(yùn)碼垛類機(jī)器人。
三、特點(diǎn)及應(yīng)用分析對(duì)比
工作空間與承載能力
直角坐標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)單根長(zhǎng)度6m，拼裝后可
達(dá)到100m；組合成龍門(mén)式機(jī)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(jié)構(gòu)可達(dá)2400 Kg。
關(guān)節(jié)型最大工作半徑3m，在有效半徑內(nèi)
可以任何角度工作。關(guān)節(jié)機(jī)器人工作半徑所
在的園周內(nèi)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(yùn)動(dòng)單元上。承載能力有幾種規(guī)格
5~20Kg可選，但最大1300Kg，這時(shí)及其昂貴
。
說(shuō)明：常見(jiàn)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人的工作半徑
越大、強(qiáng)度也要大，對(duì)于承載能力越強(qiáng)，但
為保證其穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，造價(jià)會(huì)非常高。
直角坐標(biāo)型的龍門(mén)框架結(jié)構(gòu)，承載能力
強(qiáng)，可無(wú)限擴(kuò)展，穩(wěn)定可靠，造價(jià)相對(duì)低很
多。
工作精度
直角坐標(biāo)型：由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重復(fù)定位
精度0.05mm，絲杠型可達(dá)0.01mm，甚至更高
。
關(guān)節(jié)型：重復(fù)定位精度0.06mm，輕載荷
小半徑0.02mm，重載荷精度0.2mm。
說(shuō)明：在通常情況下，兩種機(jī)器人均可
滿足精度要求。其中絲杠型直角坐標(biāo)機(jī)器人
更適合對(duì)精度要求更加苛刻的行業(yè)。
組合方式
直角坐標(biāo)型組合方式多樣，龍門(mén)式、懸
臂式、壁掛式等，可根據(jù)不同的負(fù)載、行程
、功能及特殊空間要求，為客戶訂制所需求
產(chǎn)品。同時(shí)，X、Y、Z三軸基礎(chǔ)上可以擴(kuò)展旋
轉(zhuǎn)軸和翻轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成五自由度和六自由度機(jī)
器人。
關(guān)節(jié)型可細(xì)分為6自由度機(jī)器人、Scara
機(jī)器人、四連桿機(jī)器人，種類相對(duì)少，選擇
性和靈活性較直角坐標(biāo)型小很多。
機(jī)械安裝及維護(hù)
直角坐標(biāo)型為模塊化產(chǎn)品，在工廠全部
預(yù)連接運(yùn)行，然后拆裝出廠。現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)螺栓
簡(jiǎn)單拼裝，調(diào)水平即可電氣調(diào)試，用戶甚至
可以自行完成機(jī)械安裝。龍門(mén)式框架為整個(gè)
安裝空間，其工作空間也在框架范圍內(nèi)。模
塊化產(chǎn)品，用戶可以自行拆卸、更換或維護(hù)
，所有機(jī)械零件均為通用品，維修維護(hù)費(fèi)用
低。
關(guān)節(jié)型集成化程度高，整體性好，但需
要專業(yè)人員進(jìn)行機(jī)械安裝。安裝空間較直角
坐標(biāo)型小，但是其工作空間是其整個(gè)工作半
徑，工作區(qū)域需要做防護(hù)處理，故設(shè)備總占
地面積不小于直角坐標(biāo)型。由于機(jī)械化程度
高及控制非常復(fù)雜，維修和維護(hù)必須由廠家
或供應(yīng)商的專業(yè)人員完成（國(guó)外進(jìn)口品牌的
維護(hù)費(fèi)用在300元/小時(shí)左右），用戶往往面
臨兩個(gè)問(wèn)題高價(jià)維修或報(bào)廢處理。
軟件編程操控和維護(hù)
從電氣系統(tǒng)到上位機(jī)直角坐標(biāo)型都是開(kāi)
放、靈活的，適用任何品牌的PLC、CNC、伺
服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，甚至可以按用戶熟悉品牌選定
。編程簡(jiǎn)單，用戶可以隨意擴(kuò)展，操控簡(jiǎn)單
易操作。完全的交鑰匙工程，簡(jiǎn)單程序問(wèn)題
和硬件故障，客戶可以自行處理，例如更換
驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC等，維護(hù)費(fèi)用低。
關(guān)機(jī)型機(jī)器人：軟件系統(tǒng)集成化，庫(kù)函
數(shù)直接調(diào)用，是其軟件優(yōu)點(diǎn)。但編程和操控
必須由供應(yīng)商通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)才能完成（廠家
軟件編程費(fèi)用300元/小時(shí)），而且特殊軟件
需要收費(fèi)。維護(hù)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(yīng)商或
廠家直接提供，非市場(chǎng)通用產(chǎn)品，費(fèi)用高昂
。
前期投入成本
不考慮后期維護(hù)維修費(fèi)用，以60Kg負(fù)載
碼垛機(jī)器人為例：
直角坐標(biāo)機(jī)器人：25~40萬(wàn)
關(guān)節(jié)機(jī)器人：60~80萬(wàn)
應(yīng)用行業(yè)對(duì)比
應(yīng)用場(chǎng)合直角坐標(biāo)機(jī)器人關(guān)節(jié)機(jī)器人
焊接自動(dòng)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(fù)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(cè)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(yīng)用主要采用較常見(jiàn)，但成本
高，維護(hù)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(dòng)化線幾乎全部采用用的較少
機(jī)構(gòu)疲勞試驗(yàn)幾乎全部采用幾乎不用
太陽(yáng)能行業(yè)主要采用用的較少
曲形管內(nèi)壁堆焊主要采用用的較少
各種自動(dòng)化生產(chǎn)線主要采用用的較少
包裝機(jī)、印刷機(jī)等主要采用用的較少
機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人，這兩類機(jī)器人均適合
用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，比如
，自動(dòng)裝配、噴漆、搬運(yùn)碼垛、焊接等工作
。賽瑪爾科技多年從事機(jī)器人事業(yè)，本文
是結(jié)合賽瑪爾科技的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)來(lái)主要介
紹直角坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性，以
及兩種機(jī)器人的應(yīng)用對(duì)比。這些對(duì)比分析來(lái)
自我們的經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識(shí)，有其局限性，不充分
，僅供朋友們參考。
一、直角坐標(biāo)機(jī)器人
概念
基于空間XYZ直角坐標(biāo)系編程、有三軸及
以上自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制、可重復(fù)編
程反復(fù)應(yīng)用，適合不同任務(wù)的自動(dòng)化設(shè)備。
它能夠搬運(yùn)物體、操作工具，以完成各
種作業(yè)。關(guān)于機(jī)器人的定義隨著科技的不斷
發(fā)展，在不斷的完善，直角坐標(biāo)機(jī)器人作為
機(jī)器人的一種，其含義也在不斷的完善中。
特點(diǎn)
任意組合成各種樣式，形成兩軸到六軸
不同結(jié)構(gòu)形式。
超大行程：?jiǎn)胃疃嚅L(zhǎng)度是6米，但可以
多根方便地級(jí)連成超大行程，例如50米長(zhǎng)。
負(fù)載能力強(qiáng)：通常是到200公斤，但當(dāng)采
用多根多滑塊結(jié)構(gòu)時(shí)其負(fù)載能力可增加到數(shù)
噸。
高動(dòng)態(tài)特性：輕負(fù)載時(shí)其最高運(yùn)行速度
每秒8米，加速度每秒5米。
高精度：重復(fù)定位精度可達(dá)到0.05mm～
0.01mm。
擴(kuò)展能力強(qiáng)：可以方便改變結(jié)構(gòu)或通過(guò)
編程來(lái)適合新的應(yīng)用。
簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)：編程簡(jiǎn)單類同數(shù)控銑床，易
培訓(xùn)員工和維修，使其具有非常好的經(jīng)濟(jì)性
。
壽命長(zhǎng)：直角坐標(biāo)機(jī)器人的壽命一般是
10年以上，維護(hù)好可達(dá)40年。
應(yīng)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(jiàn)的工作，
如焊接、切割，搬運(yùn)、上下料、包裝、碼垛
、檢測(cè)、探傷、分類、裝配、貼標(biāo)、噴碼、
打碼和噴涂等任務(wù)。
直角坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性及
應(yīng)用對(duì)比
典型的3D直角坐標(biāo)機(jī)器人，它由X軸、Y
軸、Z軸及驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成
二、關(guān)節(jié)機(jī)器人二、關(guān)節(jié)機(jī)器人
概念
也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)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(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人的特性及
應(yīng)用對(duì)比
特點(diǎn)
有很高的自由度，靈活性， 從不同角度
不同方位來(lái)工作。
速度可達(dá)6米/秒，加速度10米/每秒；工
作效率高，
經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)或電視里看到，較為世人所
熟悉和接受。
6軸機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車點(diǎn)焊，弧焊，
裝配（擰螺絲），檢測(cè)類這些輕巧類工作。
人們開(kāi)發(fā)了4軸搬運(yùn)碼垛類機(jī)器人。
三、特點(diǎn)及應(yīng)用分析對(duì)比
工作空間與承載能力
直角坐標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)單根長(zhǎng)度6m，拼裝后可
達(dá)到100m；組合成龍門(mén)式機(jī)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(jié)構(gòu)可達(dá)2400 Kg。
關(guān)節(jié)型最大工作半徑3m，在有效半徑內(nèi)
可以任何角度工作。關(guān)節(jié)機(jī)器人工作半徑所
在的園周內(nèi)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(yùn)動(dòng)單元上。承載能力有幾種規(guī)格
5~20Kg可選，但最大1300Kg，這時(shí)及其昂貴
。
說(shuō)明：常見(jiàn)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人的工作半徑
越大、強(qiáng)度也要大，對(duì)于承載能力越強(qiáng)，但
為保證其穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，造價(jià)會(huì)非常高。
直角坐標(biāo)型的龍門(mén)框架結(jié)構(gòu)，承載能力
強(qiáng)，可無(wú)限擴(kuò)展，穩(wěn)定可靠，造價(jià)相對(duì)低很
多。
工作精度
直角坐標(biāo)型：由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重復(fù)定位
精度0.05mm，絲杠型可達(dá)0.01mm，甚至更高
。
關(guān)節(jié)型：重復(fù)定位精度0.06mm，輕載荷
小半徑0.02mm，重載荷精度0.2mm。
說(shuō)明：在通常情況下，兩種機(jī)器人均可
滿足精度要求。其中絲杠型直角坐標(biāo)機(jī)器人
更適合對(duì)精度要求更加苛刻的行業(yè)。
組合方式
直角坐標(biāo)型組合方式多樣，龍門(mén)式、懸
臂式、壁掛式等，可根據(jù)不同的負(fù)載、行程
、功能及特殊空間要求，為客戶訂制所需求
產(chǎn)品。同時(shí)，X、Y、Z三軸基礎(chǔ)上可以擴(kuò)展旋
轉(zhuǎn)軸和翻轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成五自由度和六自由度機(jī)
器人。
關(guān)節(jié)型可細(xì)分為6自由度機(jī)器人、Scara
機(jī)器人、四連桿機(jī)器人，種類相對(duì)少，選擇
性和靈活性較直角坐標(biāo)型小很多。
機(jī)械安裝及維護(hù)
直角坐標(biāo)型為模塊化產(chǎn)品，在工廠全部
預(yù)連接運(yùn)行，然后拆裝出廠。現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)螺栓
簡(jiǎn)單拼裝，調(diào)水平即可電氣調(diào)試，用戶甚至
可以自行完成機(jī)械安裝。龍門(mén)式框架為整個(gè)
安裝空間，其工作空間也在框架范圍內(nèi)。模
塊化產(chǎn)品，用戶可以自行拆卸、更換或維護(hù)
，所有機(jī)械零件均為通用品，維修維護(hù)費(fèi)用
低。
關(guān)節(jié)型集成化程度高，整體性好，但需
要專業(yè)人員進(jìn)行機(jī)械安裝。安裝空間較直角
坐標(biāo)型小，但是其工作空間是其整個(gè)工作半
徑，工作區(qū)域需要做防護(hù)處理，故設(shè)備總占
地面積不小于直角坐標(biāo)型。由于機(jī)械化程度
高及控制非常復(fù)雜，維修和維護(hù)必須由廠家
或供應(yīng)商的專業(yè)人員完成（國(guó)外進(jìn)口品牌的
維護(hù)費(fèi)用在300元/小時(shí)左右），用戶往往面
臨兩個(gè)問(wèn)題高價(jià)維修或報(bào)廢處理。
軟件編程操控和維護(hù)
從電氣系統(tǒng)到上位機(jī)直角坐標(biāo)型都是開(kāi)
放、靈活的，適用任何品牌的PLC、CNC、伺
服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，甚至可以按用戶熟悉品牌選定
。編程簡(jiǎn)單，用戶可以隨意擴(kuò)展，操控簡(jiǎn)單
易操作。完全的交鑰匙工程，簡(jiǎn)單程序問(wèn)題
和硬件故障，客戶可以自行處理，例如更換
驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC等，維護(hù)費(fèi)用低。
關(guān)機(jī)型機(jī)器人：軟件系統(tǒng)集成化，庫(kù)函
數(shù)直接調(diào)用，是其軟件優(yōu)點(diǎn)。但編程和操控
必須由供應(yīng)商通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)才能完成（廠家
軟件編程費(fèi)用300元/小時(shí)），而且特殊軟件
需要收費(fèi)。維護(hù)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(yīng)商或
廠家直接提供，非市場(chǎng)通用產(chǎn)品，費(fèi)用高昂
。
前期投入成本
不考慮后期維護(hù)維修費(fèi)用，以60Kg負(fù)載
碼垛機(jī)器人為例：
直角坐標(biāo)機(jī)器人：25~40萬(wàn)
關(guān)節(jié)機(jī)器人：60~80萬(wàn)
應(yīng)用行業(yè)對(duì)比
應(yīng)用場(chǎng)合直角坐標(biāo)機(jī)器人關(guān)節(jié)機(jī)器人
焊接自動(dòng)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(fù)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(cè)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(yīng)用主要采用較常見(jiàn)，但成本
高，維護(hù)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(dòng)化線幾乎全部采用用的較少
機(jī)構(gòu)疲勞試驗(yàn)幾乎全部采用幾乎不用
太陽(yáng)能行業(yè)主要采用用的較少
曲形管內(nèi)壁堆焊主要采用用的較少
各種自動(dòng)化生產(chǎn)線主要采用用的較少
包裝機(jī)、印刷機(jī)等主要采用用的較少
