一孤页、 直角坐標機器人介紹
        德國百格拉公司是世界上最著名的機器人供應商之一婚咱，生產(chǎn)多種規(guī)格的直線運動單元 / 導軌懂崭、步進電機、交流伺服電機堤麻、直線電機和多軸數(shù)控系統(tǒng)酸儿。以此為基礎(chǔ)，在短時間內(nèi)可提供各種規(guī)格的線性導軌紧甫、二維昵鳍、三維標準機器人及用戶專用機器人和生產(chǎn)線抢必。這些機器人可以裝備焊槍、通用手爪或?qū)Ｓ霉ぞ吣阉危瓿珊附雍木ā徇\、上下料乙闰、包裝懒潘、碼垛、拆垛互墓、檢測必尼、探傷、分類篡撵、裝配判莉、貼標、噴碼育谬、打碼券盅、（軟仿型）噴涂等一系列工作。由于百格拉的導軌斑司、驅(qū)動電機渗饮、減速機和控制系統(tǒng)等所有部件全部自己生產(chǎn)但汞，使得機器人整體性能更加優(yōu)異宿刮。十多年來，出廠的機器人和生產(chǎn)線全部在正常工作私蕾。深受包裝機械僵缺、印刷機械、機械電子踩叭、汽車磕潮、食品、藥品和化妝品生產(chǎn)等行業(yè)新老用戶的厚愛锋辩。
   百格拉公司的 120 多名專家及工程技術(shù)人員成功開發(fā)生產(chǎn)了各種規(guī)格的線性導軌暖经，并在此基礎(chǔ)上與用戶密切合作開發(fā)通用及專用機器人，已為許多廠家提供了數(shù)千臺各種專用機器人及生產(chǎn)線叽燃。其中一個應用領(lǐng)域是工件無損探傷缕沟。
   在直角坐標機器人中各個軸主要是做直線運動，而且運動方向通常是相互垂直的校惧，所以叫直角坐標機器人葛暇。直角坐標機器人可分為一維到多維很多種，每一維是一個運動軸竣篷，由一個直線運動單元組成尼软。一臺噴涂用三維直角坐標機器人由三個直線運動單元組成熄晕，而一臺碼垛機器人根據(jù)應用要求通常由幾個一維，二維和三維直角坐標機器人組合而成便透。百格拉公司直角坐標機器人的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是運動行程 0 到 18 米 尔网；負載 1~180 公斤；重復定位精度 0.05mm 航厚；每個軸運動速度最高可達 5 米 / 秒校摩。
   每個直線運動單元的主要部分是特制高強度高直線度鋁型材，橫截面積可實現(xiàn) 40× 40mm 2 到 120× 120mm 2 阶淘，也可以由多根組合成為一個大截面的導軌衙吩。型材內(nèi)部配有特殊的鋼軌來保證機械強度和長期保持平行度，同時也是運動滑塊的載體溪窒。配滾珠絲杠和密封軸承導軌的直線運動單元的特點是定位精度高坤塞，帶負載能力強，速度最大到 1 米 / 秒澈蚌；滑動方式分為光杠滾輪軸承導軌和密封軸承導軌摹芙；優(yōu)點是鋼性好、磨擦系數(shù)小宛瞄、阻力低浮禾、精度高；傳動方式主要有齒型帶份汗、齒條和滾珠絲杠傳動盈电；驅(qū)動電機主要分為步進電機和伺服電機兩種，有時驅(qū)動電機配 NEUGART 精密行星減速機來增大出力和減少負載的轉(zhuǎn)動慣量伤刑。
　　根據(jù)機器人所要完成的工作探快，首先確定機器人的結(jié)構(gòu)組成∪肫玻可以是龍門式榨狐，掛壁安裝式等。再按工作要求所給出各軸的運動行程晤裆、負載咱漱、運動速度、加速度停间，動作周期來選每個運動軸直線運動單元的型號温履，所配驅(qū)動電機及所配 NEUGART 精密行星減速機的型號。下圖是一個典型三維直角坐標機器人估裁。

二垮登、百格拉公司機器人在無損檢測中的應用案例
       1、在航天飛船部件無損檢測中的應用
      (1) 任務：采用超聲無損探傷對航天飛船上的許多 部件進行無損掃描吠谐。
      (2) 機器人型號及設(shè)備
       ● 選用百格拉三維直角坐標機器人 PR 6/3 , X 疙岂， Y 坡疼， Z 軸的有效行程分別為 5400mm ， 5400mm 和 400mm 衣陶。在 Z 軸下端上裝配 旋轉(zhuǎn)超聲探頭柄瑰。探頭旋轉(zhuǎn)角度是 0~360° 。 最大可以被測物體是 5400*5400* 400 mm 剪况。
       ● 可對部件從上到下 360° 無損探傷掃描教沾。 掃描密度幾乎沒有限制，可以非常精密译断， 也可以僅對部件的幾個關(guān)鍵部位進行無損 探傷掃描授翻。
       ● 右圖是對儀表板進行無損探傷掃描。
       (3) 任務描述：控制系統(tǒng)使用百格拉公司 TLCC 孙咪，驅(qū)動電機是百格拉公司智能伺服控制系統(tǒng) TLC612 堪唐， TLC411 實現(xiàn)定位控制。 TLCC 是一個專用工控機翎蹈，通過 CAN 總線控制 TLC 伺服控制系統(tǒng)淮菠。 TLCC 可以預存很多部件的幾何數(shù)據(jù)，用于引導超聲探頭等距離或多方位荤堪、多角度的無損探傷掃描合陵。得到的測量數(shù)據(jù)可以存儲在 TLCC 中，可以給出分析探傷的結(jié)果办适，可以打印或上傳給上位機玉唉，以便進一步保存和分析，也可以顯示出探傷掃描圖象及對應濾波捞书，增強妥尘、放大、旋轉(zhuǎn)佣锁、特征提取及分析等。
        2厢卖、
       (1) 任務：航天飛船圓柱類部件無損探傷掃描
       (2) 機器人型號及設(shè)備
       ● 選用百格拉二維直角坐標機器人 LP-4/2 擎津，
       ● x 軸行程為 500mm ， z 軸行程為 1300mm 啊嘁，
        在 Z 軸上裝配掃描頭朵聪，通過可旋轉(zhuǎn)軸可對 儀表板由上到下每一個部位進行 360° 掃 描。
       ● 旋轉(zhuǎn)軸采用 BERGER LAHR 步進電機 VRDM31117 驅(qū)動加 NEUGART 精密 行星減速機 PLS90/8 干际×粱ǎ控制系統(tǒng)使用 百格拉公司專用工控機 TLCC 。
       (3) 任務要求：整個過程需要機器人的動作保持高重復性弓熏，并且要求定位極其精確恋谭，可簡便地完成自動和手動操作等功能的轉(zhuǎn)換糠睡。這里探頭不轉(zhuǎn)，可以上下和前后精密運動疚颊。被測部件要轉(zhuǎn)動狈孔，其它功能類同前面 1 ）中所描述的。
        3材义、
       (1) 任務：超大型圓柱類鋼件無損探傷掃描均抽。
       (2) 機器人型號及設(shè)備
        ● 選用二維直角坐標機器人 LP-8/2 ，
        ● 完成 X 軸和 Z 軸方向上的動作其掂。 X 軸驅(qū)動電機采用 BERGER LAHR 伺服電機 SER31122 油挥， SER31122 驅(qū)動一個德國 NEUGART 公司精密行星減速機 PLS90HP 。 Z 軸驅(qū)動電機采用 BERGER LAHR 步進電機 VRDM3913 款熬， VRDM3913 驅(qū)動一個德國 NEUGART 公司精密行星減速機 PLS70/64HP 喘漏。
        ● 被測物體是 8m 長，直徑 600mm 的柱類鋼件华烟，放在一個大型液體容器里塞补。大型容器的兩端各有一個夾具，用于水平固定柱類鋼件径瘪。鋼件作為轉(zhuǎn)動軸由一臺 BERGER LAHR 伺服電機 SER31122 配德國 NEUGART 公司精密行星減速機 PLS115/64HP 驅(qū)動喻丐。
        (3) 任務要求：
        旋轉(zhuǎn)軸帶動長約 8m 的鋼件每旋轉(zhuǎn)一個角度 X1 后靜止， Z 軸下到鋼件表面 X2 毫米高后停止患敢。這時 X 軸開始運動腔水，每移動 X3 毫米探頭掃描一次，完成 X 軸方向 8m 長的掃描后 X 軸和 Z 軸都處于靜止狀態(tài)邦孽。旋轉(zhuǎn)軸再按原轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動 X1 度停止已堆， X 軸開設(shè)掃描運動。這一過程要反復進行到整個鋼件表面被均勻掃描一次揣喻。
所以整個過程需要機器人的動作保持高重復性你拗，平穩(wěn)性，并且要求定位極其精確汰畔。 X 軸的定位精度如下：電機每轉(zhuǎn)為 16384 點括绣，經(jīng)行星減速機 64 倍減速后為 16384*64 。 X 軸的驅(qū)動軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)捂滓， X 軸行走 175mm , 電機每轉(zhuǎn)一步 X 軸走 175000/16384/64 =0.167 μm. X 軸的定位精度如下：電機每轉(zhuǎn)為 16384 點监氢，經(jīng)行星減速機 64 倍減速后為 16384*64 。旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)對應的周長是 600*3.14 = 1884mm , 電機每轉(zhuǎn)一步旋轉(zhuǎn)軸表面轉(zhuǎn)過 1884000/16384/64 =1.797 μm 藤违。實際上用不著這樣高的精度浪腐，而用精密行星減速機的目的是為了大量減少驅(qū)動電機與負載的轉(zhuǎn)動慣量比，來保證各軸的精確平穩(wěn)運行。 控制系統(tǒng)使用百格拉公司專用工控機 TLCC 议街，其功能同前面的兩個應用泽谨。

三、結(jié)束語：
        本文講述了德國百格拉公司的直角坐標機器人配套超聲波掃描儀傍睹，在工件探傷中的三例應用隔盛。此外，德國百格拉公司的直角坐標機器人還被打量用于 X 射線探傷掃描拾稳。類似的應用還有配備 CCD 攝像機來檢驗和識別一些印刷品的質(zhì)量吮炕。配備激光高度測量儀來對超大物體的三維形狀進行測量和檢驗，如大型鑄件和飛機上許多三維鋁板等访得。在許多測量工作中龙亲，德國百格拉公司的直角坐標機器人多年來運行非常穩(wěn)定可靠。用德國百格拉公司的直角坐標機器人和直線運動單元可以很快組裝成幾乎所需的各種樣式尺寸的測試專用機器人左启，節(jié)省時間吻讽，人力和費用。北京兩家用戶用德國百格拉公司的直角坐標機器人和 CCD 攝像機來檢驗物體技腻，兩年來機器人運行非常平穩(wěn)值资。隨著大批量全自動化生產(chǎn)的迅猛發(fā)展及很多產(chǎn)品要在許多生產(chǎn)環(huán)節(jié) 100% 被檢測，這類直角坐標機器人將具有更加廣范的市場前景和發(fā)展?jié)摿Γ?

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