隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用艰赞。機(jī)器人作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),具用控制方便,執(zhí)行動作靈活,可以實現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制景顷。特別適用于多品種,變批量的柔性化生產(chǎn)料鲫。我公司以德國BAHR公司直角坐標(biāo)機(jī)器人為核心產(chǎn)品,開發(fā)了多種工業(yè)自動化產(chǎn)品,如涂膠機(jī)译教、點膠機(jī)、自動上下料機(jī)械手押强、碼垛機(jī)拖揩、探傷檢測設(shè)備。

直角坐標(biāo)機(jī)器人在鋁錠碼垛機(jī)上的應(yīng)用

直角坐標(biāo)機(jī)器人在碼垛機(jī)上的使用越來越多,其特點是負(fù)載范圍大,小到幾公斤,大到幾噸溜棉；運行速度快,且速度可調(diào)整丽示；動作靈活,可以完成復(fù)雜的碼垛任務(wù)；可靠性高,維護(hù)簡單菲饼。

要求:按層碼垛

運動空間為三維,四自由度運動肾砂。

行程:X方向2200mm,Y方向1500mm,Z方向1200mm,水平旋轉(zhuǎn):+-900

能夠和生產(chǎn)線融為一體,有良好的通訊。

最大負(fù)載重量為150Kg,額定負(fù)載125Kg宏悦。層與層間成90度角交叉排放镐确。

每垛共九層,垛高1000mm。

最快碼垛速度為1000mm/s,平均速度為500mm/s饼煞。

碼垛精度:1mm

根據(jù)以上要求,我們設(shè)計了一臺四坐標(biāo)機(jī)器人源葫。介紹如下:

機(jī)器人組成:

該機(jī)器人由安裝架诗越、機(jī)器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)息堂、供膠系統(tǒng)及涂膠槍嚷狞、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置等組成荣堰。

1床未、機(jī)器人安裝架

因為該機(jī)器人碼垛機(jī)的運動速度很快,起停狀態(tài)對安裝架有很大的沖擊。安裝架必須有非常好的剛性才能保證機(jī)器人運行的穩(wěn)定振坚。

我們?yōu)榇嗽O(shè)計了焊接鋼架結(jié)構(gòu)作為支撐架薇搁。又因為鋁廠有較大的灰塵水氣,我們在機(jī)器人的上部分設(shè)計了鋁架結(jié)構(gòu),并用玻璃罩將機(jī)器人罩住。使用鋁型材的好處是重量輕腕浴。

2圣谴、機(jī)器人定位系統(tǒng)

機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺設(shè)備的核心,為德國bahr公司產(chǎn)品,因運動速度快,而重復(fù)精度并不高,X,Y,Z三坐標(biāo)均選擇為同步齒形帶傳動,單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.1mm,最快直線運動速度:1000mm/s。其中X坐標(biāo)軸為兩根長度為3000mm,跨度為2200mm的定位系統(tǒng)ELZ100,由同步傳輸器保證兩根定位系統(tǒng)運動的同步,由一臺3000W伺服電機(jī)驅(qū)動阅六。出于驅(qū)動扭矩及慣量的匹配,需要配一臺行星減速機(jī)母赶。

Y軸選用ELZ100和ELR100雙定位系統(tǒng),之所以選者如此大截面的定位單元,主要是因為Y軸為雙端支撐,中間懸空結(jié)構(gòu),如果選擇的截面不夠,將不能保證機(jī)器人運動的平穩(wěn)性,機(jī)器人在高速運動時將發(fā)生振顫。ELZ100為主驅(qū)動結(jié)構(gòu),ELR100位輔助結(jié)構(gòu)芒单。兩根定位單元并排使用,將Z軸夾在中間,能夠很好的平衡負(fù)載,這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性万杉。兩根定位系統(tǒng)由一臺2500W伺服電機(jī)驅(qū)動,出于驅(qū)動扭矩及慣量的匹配,需要配一臺行星減速機(jī)。

Z軸選用ELSD100雙滑快全包圍定位系統(tǒng),牢固穩(wěn)定抗躺。該產(chǎn)品是專為同時完成物體提升和旋轉(zhuǎn)兩個運動而設(shè)計的奸冶。該產(chǎn)品一般滑塊固定而定位體作伸縮式運動,驅(qū)動定位體的伺服電機(jī)驅(qū)動和滑塊安裝在一起。該伺服電機(jī)因需要將物體快速提升,需要克服很大的重力和加速力,需要較大的功率才可以蛀篓。

實際應(yīng)用中我們選擇了一臺4000W帶抱閘的伺服電機(jī),匹配了一臺一臺行星減速機(jī)卢历。

旋轉(zhuǎn)軸與Z軸是集成在一起的,通過在Z軸定位體中心添加一根貫穿的長軸實現(xiàn)的。長軸的最上端作為驅(qū)動端,與伺服電機(jī)安裝在一起丸爵。長軸的最下端作為負(fù)載端,用于安裝物體蜒秤。因物體較重,轉(zhuǎn)動慣量較大,不能直接安裝在驅(qū)動軸,必須加一臺盤式減速機(jī)才能匹配。伺服電機(jī)的動力先由長軸傳輸?shù)綔p速機(jī)再傳輸?shù)截?fù)載,就實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)負(fù)載的功能亚斋。

3作媚、伺服驅(qū)動系統(tǒng)

該碼垛機(jī)器人的選用具有Profibus功能的伺服電機(jī)。每個運動軸配有一臺伺服電機(jī)及一臺減速機(jī),四個運動軸,共四套伺服電機(jī)和四臺減速機(jī),其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機(jī)帅刊。

4纸泡、機(jī)器抓手

該機(jī)械手選用德國菲施托氣動機(jī)械手,壓力可調(diào),配備壓力緩沖閥,使夾持動作平穩(wěn)抓手上裝有感應(yīng)機(jī)構(gòu),能夠自動感知物體,并通知控制中心進(jìn)行物體抓放。

5赖瞒、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由大型PLC女揭、觸摸屏組成。該系統(tǒng)擁有強大的Profibus通訊功能栏饮。能夠?qū)?shù)據(jù)實時傳輸給以太網(wǎng),能夠?qū)⒖刂浦噶钜钥偩€的方式發(fā)送給伺服系統(tǒng),使整個的運動相當(dāng)流暢田绑。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的程序,更換品種時可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序勤哗。

6、安全防護(hù)裝置

該機(jī)具有故障提示及報警功能,并且每次出現(xiàn)故障時都能準(zhǔn)確的反映出故障具體位置,便于迅速排除故障,主要包括:機(jī)器人碰撞保護(hù)功能掩驱；工件安裝到位檢測芒划；光幕安全保護(hù)。

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