為什麼同樣末端負載下的優傲(UR)機械人比發那科的機械人輕那麼多?

時間 2021-05-05 17:06:41

1樓:曹開元

1 機械人大部分的重量來自於電機和減速機,乙個含銅乙個全是鋼。UR機械人的電機減速機比同等負載工業機械人都要小一號。

比如UR5六個諧波分別是三個25三個14,而工業機械人可能是32 25 17 14這樣的尺寸,32比25重1公斤多。

同時諧波的減速比也比較高,所以關節速度比工業機械人慢很多。

2 採用無框電機,省了一部分電機殼的重量。

3 鑄件壁厚低,可能只有2-3mm左右,工業機械人因為運動速度,強度,剛度的需求不可能做這麼薄。

4其他就是UR做了一些比較激進的設計,比如密封,軸承的處理,稍微省一點。

總得來說,8成看驅動鏈,2成看鑄件。這也是個良性迴圈,關節越輕,電機減速機就可能選的越小,最終達到乙個平衡。

2樓:

機械人的設計有幾個引數:

1)載重量:load

2)臂展/工作範圍:scope

3)運動速度:moving speed

4)運動加速度:acceleration

5)脈動加速度:jerk acceleration6)精度:accuracy

7)可靠性: reliability

題主的問題是,買一輛車,都是載重1噸,為什麼跑車那麼貴,拖拉機那麼便宜?

百公里加速這個指標,是汽車的主要指標之一。

UR機械人適合輕載,低速,

標準的工業機械人,可以接受更複雜的工況。

很可惜,工廠裡面絕大部分應用是複雜的。

3樓:「已登出」

犧牲了運動時精度,末端位置可以通過各種方法做很好的精度,運動軌跡上,除了做動力學分析後補償+軌跡規劃,就是靠機械臂自身的剛度了,同樣速度,剛度小的就是變形大,軌跡上的精度就是差,而且沒多大好辦法,即便靠一些資料驅動的方法,重複精度也做不好。

發那科的是工業機械人,需要做圓弧加工的,優傲這個應該是主搬運用的。

4樓:

比較兩款機械人不能只按乙個指標來看。

同樣的負載,發那科比優傲UR10精度高很多。

發那科工業應用場景有更高精度要求,0.03mm的精度基本是目前機械臂的精度上限,頂尖的機械臂也只能到這個精度。優傲在這個指標上就差多了,只能說很普通。

精度高必然要求更好的剛性,再結構設計差不多的前提下,提高剛性而採用更多材料是必然的,因此重一些也是必然的。以上

5樓:任賾宇

實際上,這位朋友想要比較的兩類機械人是屬於不同技術定位的兩代產物,UR10的定位為協作機械人(Cobot),而樓主所提及到的這款FANUC定位為工業機械人(Industrial Robot),兩者的應用場景不同,因此就帶來了截然不同的技術特性。而如果僅單單比較【負載/自重】這個效能,Cobot是要吊打Industrial Robot的,形象一點說就是比較5G和4G間的傳輸速度,當然機械人領域的技術迭代所展現的差距並沒有通訊領域那麼誇張。

通過下圖我們可以做個簡單的比較:

相同有效負載的UR10與FANUC M-10iA/10M的簡要技術引數對比

作者找到了有效負載同樣是 的FANUC M-10iA/10M,來和UR10做個物理引數上的對比,其實是各有千秋的:FANUC的這款定位於點弧焊應用的工業機械人,在1)工作半徑 2)可重複精度 3)關節速度上都是優於UR10的;但UR10在1)占地面積 2)自身重量上要優於FANUC,尤其在這位朋友所提及到的重量指標上,是完全吊打FANUC——與 (和問題描述中的 有些許出入)的對比。

造成這個差距的主要原因是Cobot在結構設計上,【輕量化】要佔據很高的優先順序,因此不可避免要犧牲一定結構上的剛度(定位精度下降)、強度與可靠性,其具體通過的技術手段是:

採用更輕量化的材料(Contribute 80%):以UR10為代表的Cobot,採用的材料是以鋁合金、ABS、PP和碳纖維件為主,可能僅在一些關鍵傳動件和結構件上使用不鏽鋼;而以FANUC的這款為代表的Industrial robot,主要材料是鑄鐵、鋼和鋁合金,大量鑄鐵外殼與基座的使用將會極大地增加本體質量;

各零部件採用FEA做更極致的輕量化設計+機電系統緊湊化設計(Contribute 20%):這點沒辦法展開細說,具體實現細節要看設計人員的功力和責任心;

以上談到的這些技術特點的差異,是因為Cobot的應用定位於人機協作,更加輕量化的設計將有助於其互動(力控)效能、安全效能的提公升,同時有益於降低本體實現的成本,而Cobot在定位精度、執行速度和可靠性上就沒有那麼嚴格的要求;而以FANUC M-10iA/10M為代表的Industrial Robot是定位於封閉空間的工業應用,末端重複精度高、關節速度快、工作半徑大和結構可靠性佳將有助於其提高工業生產效率,而因為應用場景的封閉性,較少和人類直接接觸,故對互動與安全效能的要求不高。

最後補充一下,FANUC在去年12月也推出了自己的Cobot,即Robot CRX系列(之前的CR系列很難算嚴格的協作機械人),如下圖:

負載 級,工作空間 可選,雖然目前沒有透露自重,但從外觀上來看輕量化的設計是做的比較出色的。拿FANUC的這款CRX去和UR10比較,才是同類產品間的較量。

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