- 核心概念解析：什么是“多关节水平机器人”？
- 为什么选择ABB？：ABB机器人在此领域的优势。
- 典型应用场景：这种机器人主要用在什么地方？
- 选型与配置建议：如何选择合适的ABB机器人型号？
- 挑战与解决方案：实现“水平”应用时可能遇到的难点及对策。
核心概念解析：什么是“多关节水平机器人”？
这个术语可以拆解为三个部分来理解：
A. 多关节机器人
这是我们最常见的一类工业机器人,通常指6轴机器人（也称为6自由度机器人）。
- 结构：它由六个旋转关节串联而成，模仿人类的手臂和手腕。
- 灵活性：极高的灵活性，可以到达其工作空间内的几乎任何位置，并以各种姿态（姿态）进行操作。
- 坐标系：它的运动是基于关节坐标系、直角坐标系和工具坐标系的复杂计算。
B. “水平”的含义
这里的“水平”并不是指机器人的本体是水平放置的（虽然有时也这样），而是指机器人的主要工作方向或工具的运动轨迹是水平的，这通常意味着：
- 应用场景：机器人需要在一个水平面上进行大面积的移动、覆盖或操作，
- 在一个水平的地面上进行搬运、码垛。
- 在一个水平的墙壁或天花板上进行喷涂、打磨、涂胶。
- 在一个水平的传送带上进行分拣、装配。
- 运动特点：机器人的主要运动发生在X-Y平面内，Z轴（上下）的运动相对较小，或者作为辅助定位。
C. ABB机器人
ABB是全球领先的工业机器人制造商之一,以其高品质、高性能和创新技术闻名，其机器人产品线非常丰富，覆盖了从小型到超大型、从通用到专用的各种应用。
“多关节水平机器人ABB”指的就是：使用ABB品牌的6轴（或更多轴）机器人，来完成主要工作轨迹为水平面的各种自动化任务。
为什么选择ABB？
ABB机器人之所以在“水平”应用中备受青睐，主要得益于其以下核心优势：
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卓越的运动性能：
- TrueMove™ 和 QuickMove™ 技术：这是ABB的独门绝技。TrueMove™ 保证了机器人可以精确地执行编程的路径，即使在高速运动时也能保持极高的路径精度。QuickMove™ 则优化了机器人的加速和减速过程，极大缩短了循环时间，对于需要高速、高精度水平移动的应用（如高速分拣、激光切割），这两项技术至关重要。
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强大的产品线：
- ABB提供了从 IRB 1200 (12kg) 到 IRB 8700 (800kg) 甚至更重的全系列机器人，无论是轻型水平搬运，还是重型码垛，都能找到合适的型号。
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领先的喷涂解决方案：
（图片来源网络，侵删）- 在汽车、家具等行业的水平喷涂应用中，ABB是绝对的领导者，其 FlexPainting™ 技术和喷涂机器人（如IRB 5500系列）在流量控制、雾化效果和涂层均匀性方面无与伦比。
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完善的软件生态系统：
- RobotStudio®：ABB的离线编程和仿真软件非常强大，用户可以在电脑上提前进行完整的机器人布局、路径规划和程序调试，大大缩短现场调试时间，并避免发生碰撞，对于复杂的水平覆盖路径（如涂胶、打磨），RobotStudio的虚拟调试功能尤为关键。
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高可靠性和安全性：
ABB机器人以其坚固的耐用性和长寿命著称,能够适应严苛的工业环境，其安全功能（如SafeMove）允许人与机器人在同一空间内安全协作。
典型应用场景
“多关节水平机器人”的应用极其广泛，以下是一些典型的“水平”应用案例：
| 应用领域 | 具体任务 | ABB 常用型号系列 | 关键技术 |
|---|---|---|---|
| 物料搬运与码垛 | 在仓库、产线末端进行水平搬运、将产品堆叠成垛或在托盘上码放。 | IRB 2600, IRB 360, IRB 460, IRB 660, IRB 8700 | 高负载、高速、码垛专用软件 |
| 高速分拣与装配 | 在水平传送带上抓取产品，并将其分类到不同的料箱或进行下一步装配。 | IRB 3650 (FlexPicker™), IRB 2600, IRB 1200 | 极高速度、TrueMove™、视觉引导 |
| 表面处理 | 在水平的地板、墙壁或车身上进行喷涂、打磨、抛光、涂胶。 | IRB 5500, IRB 5400, IRB 6710 | FlexPainting™、路径精度、力控 |
| 激光切割与焊接 | 在一个平面上进行复杂的激光切割或焊接轨迹。 | IRB 4600, IRB 6700 | 高精度运动控制、外部轴协同 |
| 食品与饮料 | 在水平的工作台上进行分拣、装箱、包装。 | IRB 2600, IRB 1200 | 卫生设计、IP防护等级、耐腐蚀 |
| 铸造与锻造 | 在水平模具上进行取件、放置、去毛刺等。 | IRB 6700, IRB 8700 | 高负载、耐高温、坚固耐用 |
选型与配置建议
为“水平”应用选择ABB机器人时，需要考虑以下关键因素：
- 负载：机器人需要抓取的工件或工具的重量，这是最基本的选择依据。
- 工作范围：机器人需要覆盖的水平区域有多大？这决定了机器人的臂长（如2.0m, 2.5m, 3.0m）。
- 循环时间：任务要求的速度有多快？高速应用需要优先考虑 IRB 360 (迪芬巴赫)、IRB 3650 或 IRB 6700 等型号。
- 精度：对于涂胶、装配等应用，路径精度至关重要，ABB的TrueMove™技术是首选。
- 安装方式：
- 地面安装：最常见的方式。
- 倒置安装：机器人吊在天花板上，向下工作，适合在机器人下方需要无障碍空间的应用。
- 倾斜安装：适用于倾斜的表面处理。
- 末端工具：根据任务选择合适的夹爪、焊枪、喷枪等，并确保其重量和接口与机器人匹配。
- 周边设备：是否需要与传送带、视觉系统、安全围栏等协同工作？可能需要配置 IRC5 控制器 的相应选项。
挑战与解决方案
在实现“水平”应用时，可能会遇到一些挑战：
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挑战1：奇异点
- 问题：当机器人手臂完全伸直或完全折叠时，会进入奇异点，此时机器人会失去一个或多个轴的运动能力，可能导致抖动或失控。
- 解决方案：
- 在编程时,通过优化路径，尽量避免奇异点区域。
- 使用RobotStudio进行离线仿真,提前规划最佳路径。
- 利用ABB的 RoboGuide 功能，让机器人自动寻找避开奇异点的路径。
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挑战2：水平长距离覆盖的精度
- 问题：当机器人在水平长距离移动时，由于臂长和累积误差，路径的末端可能会产生偏差。
- 解决方案：
- ABB的绝对精度：ABB机器人具备出色的绝对精度，出厂时经过标定，能确保到达编程位置的准确性。
- 多点校准：对于要求极高的应用，可以在工作范围内选取多个参考点进行校准，进一步提升精度。
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挑战3：电缆管理
- 问题：当机器人进行大范围水平移动时，连接机器人的动力线和信号线容易缠绕或被拉扯。
- 解决方案：
- 使用拖链：为机器人安装拖链，保护电缆并引导其运动。
- 选用线缆包覆机器人：ABB提供带有线缆包覆的型号，将电缆集成在机器人手臂内部，彻底解决此问题。
“多关节水平机器人ABB” 是指利用ABB公司高性能的6轴机器人，来解决在水平面上进行自动化操作的各种工业难题，其核心优势在于ABB机器人卓越的运动性能、强大的产品线和完善的软件支持，使其在码垛、分拣、喷涂、激光加工等众多“水平”应用场景中成为行业标杆，在实际应用中，通过合理的选型、精心的路径规划和必要的配置，可以充分发挥ABB机器人的潜力，实现高效、稳定、高质量的生产。
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