并联机器人选型:三臂 Delta 与四臂 Quattro,怎样按同一任务比较
本页封面为 生成的四臂并联结构示意,非欧姆龙 Quattro/iX4 或其他型号实拍。
本文依据文末列出的厂商一手资料整理,型号配置请以实际供货版本核对;示例工况为选型方法说明,不是本站实测或客户案例。
一条小包装线要把不同重量、朝向的物料放进盒子。供应商分别展示三臂 Delta 和四臂 Quattro 的高速视频,采购方很容易把“多一条臂”“多一根轴”“每分钟更多次”当作同一个优势。它们其实是三个不同问题:机构有几条连接支臂,末端可以受控地做哪些运动,以及整线在指定工况下交付多少合格产品。OMRON 的资料把 Quattro/iX4 列为四臂并联,把传统 Delta 描述为三臂构型;其 iX3/Hornet Delta 产品线又分别提供 3 轴和 4 轴版本。[1][2][3] ABB 的 IRB 360 Delta 产品页也列有 3/4 轴变体。[4] 因此,四轴不等于四臂,三臂也不必然只有三轴。
第一步:让型号、臂数、轴数与末端动作各有一栏
| 需要确认的事 | 向供应商索取什么 | 不应怎样推断 |
|---|---|---|
| 机构是不是目标型号 | 完整型号、版本、官方结构图、安装方式及实际供货照片 | 不拿一张通用三臂 Delta 图充当 Quattro/iX4 的型号实拍;四臂结构以原厂资料和交付设备核对。[1] |
| 任务需要哪些末端运动 | 取放位置、升降高度、是否必须在运动中旋转产品、放入盒子的角度范围 | 不从“四轴”一词推断任意角度都可到达;也不从“三臂”一词推断绝无旋转能力。[2][4] |
| 额定负载对应哪种配置 | 机器人型号、末端平台/工具型号、产品与工具质量、管线布置及适用负载图 | 不把系列页的最高负载当成所有平台、所有姿态的保证。[1][5] |
| 工作区在现场是否可用 | 指定取点、放点、高度、工具外廓、连杆与输送线的三维布局 | 不把最大工作直径看成任意位置都能以同样速度、姿态取放。 |
第三栏尤其值得检查。OMRON 的 Quattro 650 数据表列出的 H 型 P30 平台是不旋转配置、最大负载 15 kg;同系列 H 型 P31/P32/P34 旋转平台列为 6 kg。HS 型相应为 12 kg 与 3 kg。[5] 这些是原厂指定配置下的资料数值,不是本站实测,也不是“Quattro 一概只能搬 6 kg”。如果产品必须转向后入盒,应先确定平台类型,再让厂家按所交付工具、工件和工艺复核;不能一面要求旋转,一面直接引用 P30 的 15 kg。
第二步:把宣传循环时间改写成你的完整取放任务
不同厂商的循环数字可能采用不同负载、位移与抬升路径。OMRON 的 Quattro/iX4 数据表就分别给出 25/305/25 mm 与 25/700/25 mm 两种测试路径的循环时间,并注明环境与载荷条件;ABB IRB 360 的产品资料也把循环时间按路径与载荷列出。[5][6] 这些表能说明“测试口径必须写清”,不能把两个宣传页上最小的秒数直接相减,得出本厂整线的节拍优势。
建议两种方案用同一份现场任务书:列出物料及其质量、尺寸、允许抓取区、表面状态、来料密度和输送带速度;标出最远/最近取点、盒内多个放点、高度变化及是否转向;说明夹具、真空、视觉、上游供料、下游满盒与人工补料的责任边界。让供应商分别在该配置下给出可达性、工具方案、可能漏取时的去向与测试安排。若一方采用多吸嘴一次取多件,报表还要同时记录动作次数、处理件数与合格盒数,不能混为一个指标。
第三步:以同口径试跑,而不是替某一种结构预设赢家
在有代表性的产品组合和正常供料条件下,先测试单件定位、抓取、释放和转向;再加入约定范围内的密集来料、输送速度变化、下游暂满及换批。对两方案使用相同的计时起止点,留下原始事件记录:进入拾取区的物料数、被识别数、获分配数、首次抓取成功数、落位合格数、漏取/回流数、受损数、人工处理数及设备等待原因。连续运行时记录起止时间、停机和维护介入;不要只剪取最快几次循环。
现场签收建议至少覆盖五件事:
- 交付一致:铭牌、合同、控制器、平台和工具与确认的版本一致;若型号或选件变更,重新核对负载、动作及软件接口。
- 空间与姿态:用真正的盒、夹具和代表性物料走完边缘与中间取放点,检查连杆、管线、机架和邻机的占用空间;不能只在中心点演示。
- 合格产出:按事先约定的产品损伤、数量、落位、漏取和人工介入口径汇总;保留原始日志与异常样件,而不是只报机器人动作次数。
- 防护与清洁:由集成方结合整个工作单元做风险评估、隔离和复位验证;食品或清洗场景分别核对确切型号、外壳、平台、工具和接头的适用资料,不把本体宣传中的卫生或防护描述自动扩展到整线。[1][5]
- 移交与复测:保存程序和参数版本、视觉/输送联动说明、维护手册、培训记录、未关闭问题及复测责任人。对未测试过的物料、班次和环境明确写“未验证”。
四臂设计是 Quattro/iX4 的结构事实;OMRON 白皮书认为其四臂有利于分担负载,但这属于厂商对自身方案的论述,不能据此替代现场比较或证明所有四臂方案一定优于三臂 Delta。[3] 最终应选在相同工况、相同合格判据下能够稳定交付且维护边界清楚的系统。对于只是摆放位置、无需旋转的物料,也要如实评估三轴或固定姿态配置,不为“轴数更多”支付与任务无关的复杂度。
原始资料
- OMRON Robotics,iX4 & Quattro 产品页:四臂结构、系列范围与不同型号概览;系列页数字不等于每一配置的承诺。
- OMRON Robotics,iX3 & Hornet 产品页:Delta 系列的 3 轴/4 轴版本。
- OMRON Automation,并联机器人拾放白皮书,2022,特别是第 7 页:传统三臂 Delta 与 Quattro/iX4 四臂的结构比较;其效果描述是厂商观点。
- ABB Robotics,IRB 360 FlexPicker 产品页:Delta 产品的 3/4 轴变体。
- OMRON Robotics,iX4 与 Quattro 数据表:Quattro 650 平台旋转范围/相应负载、测试路径与工况;应按正式订单所附现行版本复核。
- ABB Robotics,IRB 360 数据表:不同载荷与路径的循环时间示例;页面版本较早,仅用来说明测试口径差异,不用于当前采购参数承诺。
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