直角坐标機器(qì)人(rén)與關(guān)節機器(qì)人(rén)對比分(fēn)析
直角坐标型組合方式多樣，龍門式、懸臂式、壁挂式等，可根據不同的負載、行程、功能(néng)及特殊空間(jiān)要求，為(wèi)客戶訂制所需求産品。同時(shí)，X、Y、Z三軸基礎上(shàng)可以擴展旋轉軸和翻轉軸，構成五自由度和六自由度機器(qì)人(rén)。
一(yī)、直角坐标機器(qì)人(rén)
1、概念：
基于空間(jiān)XYZ直角坐标系編程、有三軸及以上(shàng)自由度，能(néng)夠實現(xiàn)自動控制、可重複編程反複應用，适合不同任務(wù)的自動化(huà)設備。
它能(néng)夠搬運物體(tǐ)、操作(zuò)工具，以完成各種作(zuò)業。關(guān)于機器(qì)人(rén)的定義随着科技的不斷發展，在不斷的完善，直角坐标機器(qì)人(rén)作(zuò)為(wèi)機器(qì)人(rén)的一(yī)種，其含義也(yě)在不斷的完善中。
2、特點：
1）任意組合成各種樣式，形成兩軸到六軸不同結構形式。
2） 超大行程：單根最多長度是6米，但(dàn)可以多根方便地級連成超大行程，例如(rú)50米長。
3）負載能(néng)力強：通常是到200公斤，但(dàn)當采用多根多滑塊結構時(shí)其負載能(néng)力可增加到數噸。
4）高動态特性：輕負載時(shí)其最高運行速度每秒(miǎo)8米，加速度每秒(miǎo)5米。
5）高精度：重複定位精度可達到0.05mm～0.01mm。
6）擴展能(néng)力強：可以方便改變結構或通過編程來(lái)适合新(xīn)的應用。
7）簡單經濟：編程簡單類同數控銑床，易培訓員(yuán)工和維修，使其具有非常好(hǎo)(hǎo)的經濟性。
8）壽命長：直角坐标機器(qì)人(rén)的壽命一(yī)般是10年以上(shàng)，維護好(hǎo)(hǎo)可達40年。
9) 應用範圍廣：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(zuò)，如(rú)焊接、切割，搬運、上(shàng)下(xià)料、包裝、碼垛、檢測、探傷、分(fēn)類、裝配、貼标、噴碼、打碼和噴塗等任務(wù)。
圖1是一(yī)個(gè)典型的3D直角坐标機器(qì)人(rén)，它由X軸,Y軸,Z軸及驅動電機組成。此外一(yī)個(gè)完整的機器(qì)人(rén)系統還需要控制系統和手抓。
二、關(guān)節機器(qì)人(rén)
也(yě)稱關(guān)節手臂機器(qì)人(rén)或關(guān)節機械手臂，有很高的靈活度，通常5~6軸，适合于幾乎任何軌迹或角度的工作(zuò)。
2、特點:
1) 有很高的自由度，靈活性， 從不同角度不同方位來(lái)工作(zuò)。
2) 速度可達6米/秒(miǎo)，加速度10米/每秒(miǎo)；工作(zuò)效率高，
3）經常在網絡或電視(shì)裏看到，較為(wèi)世人(rén)所熟悉和接受。
4) 6軸機器(qì)人(rén)主要應用于汽車點焊，弧焊，裝配（擰螺絲），檢測類這(zhè)些(xiē)輕巧類工作(zuò)。
5）人(rén)們開發了(le)4軸搬運碼垛類機器(qì)人(rén)。三、特點及應用分(fēn)析對比
1、工作(zuò)空間(jiān)與承載能(néng)力：
1）直角坐标型标準單根長度6m，拼裝後可達到100m；組合成龍門式機器(qì)人(rén)，其工作(zuò)空間(jiān)可以是非常的三維立體(tǐ)空間(jiān)。單根承載10~200kg,特殊結構可達2400 Kg。
2）關(guān)節型最大工作(zuò)半徑3m，在有效半徑内可以任何角度工作(zuò)。關(guān)節機器(qì)人(rén)工作(zuò)半徑所在的園周内要做安全隔離，所以通常占用更大的空間(jiān)。不适合大距離空間(jiān)工作(zuò)，或放(fàng)置到直線運動單元上(shàng)。承載能(néng)力有幾種規格5~20Kg可選，但(dàn)最大1300Kg，這(zhè)時(shí)及其昂貴。
說(shuō)明：常見的關(guān)節型機器(qì)人(rén)的工作(zuò)半徑越大、強度也(yě)要大，對于承載能(néng)力越強，但(dàn)為(wèi)保證其穩定的機械結構，造價會非常高。
直角坐标型的龍門框架結構，承載能(néng)力強，可無限擴展，穩定可靠，造價相對低(dī)很多。
2、工作(zuò)精度
1）直角坐标型：由于結構簡單，重複定位精度0.05mm，絲杠型可達0.01mm，甚至更高。
2）關(guān)節型：重複定位精度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(xià)，兩種機器(qì)人(rén)均可滿足精度要求。其中絲杠型直角坐标機器(qì)人(rén)更适合對精度要求更加苛刻的行業。
3、組合方式
1）直角坐标型組合方式多樣，龍門式、懸臂式、壁挂式等，可根據不同的負載、行程、功能(néng)及特殊空間(jiān)要求，為(wèi)客戶訂制所需求産品。同時(shí)，X、Y、Z三軸基礎上(shàng)可以擴展旋轉軸和翻轉軸，構成五自由度和六自由度機器(qì)人(rén)。
2）關(guān)節型可細分(fēn)為(wèi)6自由度機器(qì)人(rén)、Scara機器(qì)人(rén)、四連杆機器(qì)人(rén)，種類相對少，選擇性和靈活性較直角坐标型小很多。
4、機械安裝及維護
1）直角坐标型為(wèi)模塊化(huà)産品，在工廠全部預連接運行，然後拆裝出廠。現(xiàn)場(chǎng)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(wèi)整個(gè)安裝空間(jiān)，其工作(zuò)空間(jiān)也(yě)在框架範圍内。
模塊化(huà)産品，用戶可以自行拆卸、更換或維護，所有機械零件均為(wèi)通用品，維修維護費用低(dī)。
2）關(guān)節型集成化(huà)程度高，整體(tǐ)性好(hǎo)(hǎo)，但(dàn)需要專業人(rén)員(yuán)進行機械安裝。安裝空間(jiān)較直角坐标型小，但(dàn)是其工作(zuò)空間(jiān)是其整個(gè)工作(zuò)半徑，工作(zuò)區域需要做防護處理(lǐ)，故設備總占地面積不小于直角坐标型。
由于機械化(huà)程度高及控制非常複雜，維修和維護必須由廠家或供應商(shāng)的專業人(rén)員(yuán)完成（國外進口品牌的維護費用在300元/小時(shí)左右），用戶往往面臨兩個(gè)問題高價維修或報(bào)廢處理(lǐ)。
5、軟件編程操控和維護
1）從電氣系統到上(shàng)位機直角坐标型都是開放(fàng)、靈活的，适用任何品牌的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，用戶可以随意擴展，操控簡單易操作(zuò)。
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(lǐ)，例如(rú)更換驅動電機、PLC等，維護費用低(dī)。
2）關(guān)機型機器(qì)人(rén)：軟件系統集成化(huà)，庫函數直接調用，是其軟件優點。但(dàn)編程和操控必須由供應商(shāng)通過專業培訓才能(néng)完成（廠家軟件編程費用300元/小時(shí)），而且特殊軟件需要收費。
維護和維修完全受制于人(rén)，由于品牌互相不兼容，硬件故障必須由供應商(shāng)或廠家直接提供，非市(shì)場(chǎng)通用産品，費用高昂。 6、前期投入成本：不考慮後期維護維修費用，以60Kg負載碼垛機器(qì)人(rén)為(wèi)例
直角坐标機器(qì)人(rén)：25~40萬
關(guān)節機器(qì)人(rén)：60~80萬
7、根據國内外的應用案例，對不同行業的應用情況對比如(rú)下(xià)：
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