Принципиальное различие между коллаборативными роботами и традиционными промышленными роботами заключается не только в их внешнем виде или грузоподъемности, но и в базовой архитектуре управления. Коллаборативные роботы используют контуры управления силой/крутящим моментом, обеспечивая присущую им безопасность в ситуациях, когда люди и роботы сосуществуют.
| Имя | Коллаборативный робот серии CR | ||
| Спецификация | Модель | CR16-2000 | |
| Полезная нагрузка | 16 кг | ||
| Достигать | 2000 мм | ||
| Степени свободы | 6 вращающихся шарниров | ||
| ЧМИ | 10,4-дюймовый пульт дистанционного управления или мобильный терминал с веб-приложением | ||
| Движение | Повторяемость | ±0,05 мм | |
| Движение по оси | Рабочий диапазон | Максимальная скорость | |
| 1 ось | ±360° | ±180°/с | |
| 2 оси | ±360° | ±180°/с | |
| 3 оси | ±360° | ±225°/с | |
| 4 оси | ±360° | ±225°/с | |
| 5 осей | ±360° | ±225°/с | |
| 6 осей | ±360° | ±225°/с | |
| Максимальная скорость TCP | 3,5 м/с | ||
| Максимальная скорость по прямой | 1,8 м/с | ||
| Функции | Классификация IP-адресов | IP54/IP65 | |
| Интерфейс инструмента | GB/T 14468.1-50-4-M6 (эквивалент ISO 9409-1) | ||
| Источник питания | 220-240 В переменного тока, 47-63 Гц, 10 А / 100-200 В переменного тока, 47-63 Гц, 16 А | ||
| Порты ввода/вывода | 2 цифровых входа/выхода, 24 В, 0,6 А | ||
| Диапазон температур хранения | -40℃-55℃ | ||
| Размеры робота | 2300x388x205 мм | ||
| Вес машины | 60 кг | ||
| Потребление электроэнергии | Типичное энергопотребление: 600 Вт | ||
| Установка | Наземная, перевернутая, консольная установка. Устанавливается в любом направлении. | ||
| Шкаф управления | Входная мощность | 200-240 В переменного тока, 47-63 Гц, 10 А; 100-200 В переменного тока, 47-63 Гц, 16 А | |
| Номинальная выходная мощность | 48 В при 600 Вт | ||
| Масса | 13,6 кг | ||
| Диапазон рабочих температур | -10-50℃ | ||
| Диапазон температур хранения | -40-55℃ | ||
| Рабочая влажность | 20%-70% относительной влажности | ||
| Влажность хранения | 10%-95% (без конденсации) | ||
| Давление воздуха | 70-106 кПа | ||
| Классификация IP-адресов | IP44 | ||
| Шум | ≤55 дБ | ||
| Интерфейс связи | CAN, RS485, LAN, EtherCAT, INC — сигналы кодировщика LA+, A-; B+, B-; Z+, Z- | ||
| Пользовательский интерфейс | 16-канальный цифровой вход (тип PNP, L: -3В~5В, H: 11В-30В постоянного тока, 2~15мА), 16-канальный цифровой выход (тип PNP, 22~28В, макс.: 0,5А) | ||
| Блок управления | Размер экрана | 10,4 дюйма | |
| Screen Resolution | 800*600/60Hz | ||
| Touchscreen Type | Capacitive | ||
| Operating Temperature Range | 0℃~50℃ | ||
| Operating Humidity Range | 10~90%RH (non-condensing) | ||
| Protection Rating | IP54 | ||
| Dimensions | 295*225*45 (excluding grip) | ||
| Weight | 1.3kg | ||
a. Power and Force Limiting: Built-in torque sensors monitor the torque at each joint in real time, allowing collision force thresholds to be configured below the biomechanical tolerance limits of the human body.
b. Safety-Rated Monitored Stop: Features integrated safety I/O interlocking capabilities.
c. Speed and Separation Monitoring: Enables real-time adjustment of motion speed via a safety PLC.
d. Repeatability: ±0.02 mm
e. Collaborative robots are ideally suited for flexible manufacturing environments characterized by high-mix, variable-batch production—such as laser marking of medical devices, precision assembly, and optical inspection. While maintaining industrial-grade repeatability, they provide a collaborative workspace between humans and machines that is unattainable with traditional robotic systems.
The application value of collaborative robots is based on three major technical pillars: torque control, visual guidance, and flexible deployment. Below, we will comprehensively analyze their application directions from a technical perspective.
I. Precision Assembly and Force Control Technology
Traditional rigid assembly has extremely high requirements for positional accuracy. Even a slight deviation can lead to damage. Collaborative robots adopt a force/position hybrid control method, where the end effector can immediately sense the contact force and actively adapt to it. Typical applications include insertion of electronic connectors and bearing press-fitting. The force control accuracy can reach ±0.5N, and the gap tolerance has been relaxed from 0.01mm to 0.1mm, significantly reducing the requirements for the positioning accuracy of the front end.
II. Surface Treatment and Adaptive Grinding
The workpiece blank has a ±1mm dimensional tolerance, which is difficult for traditional position control robots to handle. The collaborative robot maintains a constant contact force between the tool and the workpiece surface through constant force control, automatically compensates for trajectory deviations, and is suitable for scenarios such as grinding of car bumpers, polishing of bathroom hardware, and sanding of wood products.
III. Machine Vision Guidance and Zero-Teaching Grasping
The collaborative robot equipped with 2D/3D cameras achieves visual servoing through hand-eye calibration. The deep learning model can identify the pose of scattered and stacked workpieces and plan the grasping trajectory in real time. During product changeover, only the visual model needs to be switched, reducing the programming time from several hours to minutes. It can also be used for quality control tasks such as product appearance inspection, size measurement, and OCR character recognition.
IV. Mobile Collaborative Composite Robot
Коллаборативный манипулятор установлен на шасси AMR, образуя интегрированную систему «рука-глаз-нога». Он подходит для сценариев перемещения материалов и выполнения операций на разных рабочих местах, например, на автоматизированной линии обработки: AMR перемещается к станку с ЧПУ, механический манипулятор захватывает заготовку и подает ее в шпиндель, а после завершения готовое изделие извлекается и отправляется на станцию контроля качества. Для связи используется технология 5G + OPC UA, обеспечивающая взаимодействие на уровне миллисекунд.
V. Постобработка при лазерной обработке и аддитивном производстве
Коллаборативные роботы работают совместно с лазерным оборудованием для выполнения резки, сварки, маркировки и очистки. В области медицинских изделий высокоточные коллаборативные роботы используются для лазерной маркировки UDI-кодов; при постобработке 3D-печати они применяются для удаления поддерживающих структур и финишной обработки поверхности.
VI. Укладка на поддоны, снятие с поддонов и упаковка.
Коллаборативные роботы подходят для задач паллетирования и депаллетирования на различных логистических складах и в конце производственных линий. Они могут автоматически распознавать коробки разных размеров и укладывать их в соответствии с заданными схемами, заменяя ручную тяжелую работу и снижая риск производственных травм.
Технологический путь развития коллаборативных роботов, от «повторяющихся действий в фиксированных положениях» до «адаптации к окружающей среде и разнообразным задачам», позволил им соответствовать различным сценариям применения, обеспечивая большое удобство.
