发那科两套负载体系:1)负载推算(Motion→负载推定,系统高级功能,测算质量、重心、惯量) 【本文讲解】2)负载设置(MENU→设置→负载设置) 手动填入 TOOL 负载;核心原理:机器人在两组固定姿态下摆动 J5/J6 轴,采集电机扭矩数据,动力学反算:质量 (kg)、重心 X/Y/Z (mm)、Ix/Iy/Iz 转动惯量 (kg・m²)✅硬性规则:负载推算只能在【AUTO 自动模式】执行,T1/T2 手动模式无法启动测算!
一、前期准备
挂载完整末端工具抓手、吸盘、气管、传感器、线缆全部装好;⚠️如果要测【带工件负载】,抓取工件后再测算;仅测夹具则空载测算。
工作空间无干涉,机器人推算运动只动 J5、J6 手腕轴,提前确认手腕旋转不会撞机。
确认机器人本体无机械异响、刹车正常;新机 / 大修后优先执行【空载手臂校准】(不带任何工具校准本体基础负载)。
提前称重工具总质量,测算时填入已知重量,大幅提升精度。
二、标准操作步骤(示教器完整路径)
步骤 1:进入动作 (Motion) 画面
按下【MENU】菜单
选择【下一页 (NEXT)】→【6 系统 (SYSTEM)】
按【F1 类型 (TYPE)】→选择【动作 (Motion)】,进入负载一览画面
负载推定界面
步骤 2:选择负载编号
发那科支持 1~10 共 10 组独立负载参数,多夹具工况可以分组保存切换。
光标选中空白负载编号(例如 No.1)
【F3 详细 (DETAIL)】进入负载参数页面
关键选项设置:
MASS IS KNOWN(质量已知):推荐选 YES,输入实际称重总质量(kg),精度最高;若选 NO,系统同时估算重量,误差变大。
CALIBRATION MODE:OFF(仅本体校准才打开)
步骤 3:进入推算设定,检查推定点位
按【NEXT】→【F2 IDENT(推定)】进入负载测算界面
【F4 DETAIL】点位详细设置
POSITION1 / POSITION2:推算基准姿态(系统默认姿态一般可用)
SPEED:Low (1%) 仅用于试运行检查;正式测算必须设置 High (100%)
操作:SHIFT+F4【MOVE_TO】,手动移动机器人到 Position1、Position2,目视确认无碰撞。
步骤 4:执行负载推算(安全关键点)
退出所有手动界面,控制柜模式开关拨至 AUTO
示教器 TP 有效开关拨至 OFF
返回推定页面,按【F4 EXEC(执行)】→选择 YES 确认启动
机器人会小幅往复摆动 J5、J6 轴,持续数十秒,人员远离安全围栏!
步骤 5:保存测算结果
测算完成,画面显示测算得到:质量、重心坐标、三轴转动惯量
核对数值是否合理(重心位置不能超出夹具物理范围)
按【F5 APPLY(应用)】,数据写入当前负载编号
程序中使用
PAYLOAD[1]指令调用这组负载
三、两种负载功能区分(不要混淆,对接欧洲客户方案必清晰)
表格
| 功能 | 入口 | 用途 | 输出参数 | 运行模式 |
|---|---|---|---|---|
| 负载自动推算 Payload ID | MENU→系统→动作 | 自动测算夹具负载 | 质量、重心、Ix/Iy/Iz | AUTO 模式 |
| 负载设置(TOOL 负载) | MENU→设置→负载设置 | 手动录入工具负载参数 | 质量、重心、惯量 | 任意模式 |
工程流程推荐:负载推算测出参数 → 复制参数到【负载设置】对应 UTOOL 工具,运动、碰撞检测生效。
四、常见报错与精度影响因素
❌无法启动测算原因:模式不是 AUTO / TP 开关 ON / 点位存在干涉;✅解决:切换自动模式,示教器释放使能。
❌测算结果重心明显不合理、惯量异常
测算速度不是 100%;
夹具重心太远、负载接近机器人额定上限;
没有填写已知质量(MASS IS KNOWN=NO);
推算姿态手腕运动范围不足。
❌负载推算 ≠ 一劳永逸气管内压缩空气、线缆拖拽张力会轻微影响结果;高精度工况建议实测 2 次取平均值。
五、四大机器人负载辨识横向对比(方便你方案横向对比 ABB / 库卡 / 安川 / 发那科)
ABB:LoadID,T2 手动模式可运行;可选惯量,不强制录入
库卡 KUKA:LDD 负载测定,T2 模式;强制重心 + 惯量,影响碰撞检测
安川 Yaskawa:负载测量仅测算质量重心,无法自动识别惯量,必须手动填写
发那科 FANUC:Payload ID,必须 AUTO 模式;唯一可以自动测算完整转动惯量 Ix/Iy/Iz。

