直角坐標機器人在冶金行業(yè)的典型應用
隨著機器人技術的發(fā)展犀呼，機器人技術在各行各業(yè)中得到 了廣泛的應用贮尖。機器人作為執(zhí)行機構呻待，具用控制方便打月，執(zhí)行動作靈活，可以實現復雜的空間軌跡控制带污。特別適用于多品種僵控，變批量的柔性化生產。我公司以德國BAHR公司直角坐標機器人為核心產品鱼冀，開發(fā)了多種工業(yè)自動化產品，如涂膠機悠就、點膠機柔睡、自動上下料機械手、碼垛機阴应、探傷檢測設備棺莱。
直角坐標機器人在鋁錠碼垛機上的應用
直角坐標機器人在碼垛機上的使用越來越多，其特點是負載范圍大姚沽，小到幾公斤陕券，大到幾噸；運行速度快蟹助，且速度可調整欧舒；動作靈活莱艺，可以完成復雜的碼垛任務；可靠性高阐拭，維護簡單榄集。
要求：按層碼垛
運動空間為三維，四自由度運動掺厦。
行程：X方向2200mm, Y方向1500mm, Z方向1200mm, 水平旋轉：+-900
能夠和生產線融為一體苗率，有良好的通訊。
最大負載重量為150Kg,額定負載125Kg聚谁。層與層間成90度角交叉排放母剥。
每垛共九層，垛高1000mm形导。
最快碼垛速度為1000mm/s媳搪，平均速度為500mm/s。
碼垛精度：1mm
根據以上要求骤宣，我們設計了一臺四坐標機器人秦爆。介紹如下：
機器人組成：
該機器人由安裝架、機器人定位系統憔披、伺服驅動系統等限、供膠系統及涂膠槍、控制系統及電控配電系統芬膝、安全防護裝置等組成望门。
1、機器人安裝架
因為該機器人碼垛機的運動速度很快锰霜，起停狀態(tài)對安裝架有很大的沖擊筹误。安裝架必須有非常好的剛性才能保證機器人運行的穩(wěn)定。
我們?yōu)榇嗽O計了焊接鋼架結構作為支撐架谊某。又因為鋁廠有較大的灰塵水氣坷顽，我們在機器人的上部分設計了鋁架結構，并用玻璃罩將機器人罩住订岗。使用鋁型材的好處是重量輕喇喂。
2、機器人定位系統
機器人定位系統是整臺設備的核心囊骆，為德國bahr公司產品雪奠，因運動速度快，而重復精度并不高筏匪， X,Y,Z三坐標均選擇為同步齒形帶傳動踪启，單坐標重復定位精度為0.1mm，最快直線運動速度：1000mm/s。其中X坐標軸為兩根長度為3000mm茧天，跨度為2200mm的定位系統ELZ100窄悍，由同步傳輸器保證兩根定位系統運動的同步，由一臺3000W伺服電機驅動佃戈。出于驅動扭矩及慣量的匹配诅福，需要配一臺行星減速機。
Y軸選用ELZ100和ELR100雙定位系統拖叙，之所以選者如此大截面的定位單元氓润，主要是因為Y軸為雙端支撐，中間懸空結構薯鳍，如果選擇的截面不夠咖气，將不能保證機器人運動的平穩(wěn)性，機器人在高速運動時將發(fā)生振顫挖滤。ELZ100為主驅動結構崩溪，ELR100位輔助結構。兩根定位單元并排使用斩松，將Z軸夾在中間伶唯，能夠很好的平衡負載，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性惧盹。兩根定位系統由一臺2500W伺服電機驅動乳幸，出于驅動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺行星減速機钧椰。
Z軸選用ELSD100雙滑快全包圍定位系統粹断，牢固穩(wěn)定。該產品是專為同時完成物體提升和旋轉兩個運動而設計的刻吵。該產品一般滑塊固定而定位體作伸縮式運動恼孩，驅動定位體的伺服電機驅動和滑塊安裝在一起。該伺服電機因需要將物體快速提升苦突，需要克服很大的重力和加速力牙硫，需要較大的功率才可以。
實際應用中我們選擇了一臺4000W帶抱閘的伺服電機膊争，匹配了一臺一臺行星減速機校社。
旋轉軸與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的渣碌。長軸的最上端作為驅動端，與伺服電機安裝在一起摸进。長軸的最下端作為負載端饰样，用于安裝物體。因物體較重挽晌，轉動慣量較大菲瓶，不能直接安裝在驅動軸怠褐，必須加一臺盤式減速機才能匹配。伺服電機的動力先由長軸傳輸到減速機再傳輸到負載您宪，就實現了旋轉負載的功能奈懒。
3、伺服驅動系統
該碼垛機器人的選用具有Profibus 功能的伺服電機宪巨。每個運動軸配有一臺伺服電機及一臺減速機磷杏，四個運動軸，共四套伺服電機和四臺減速機捏卓，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機极祸。
4、機器抓手
該機械手選用德國菲施托氣動機械手怠晴，壓力可調遥金，配備壓力緩沖閥，使夾持動作平穩(wěn)抓手上裝有感應機構蒜田，能夠自動感知物體稿械，并通知控制中心進行物體抓放。
5冲粤、控制系統
控制系統由大型PLC寿宅、觸摸屏組成。該系統擁有強大的Profibus通訊功能耻覆。能夠將數據實時傳輸給以太網耐浙，能夠將控制指令以總線的方式發(fā)送給伺服系統，使整個的運動相當流暢营慷。該系統可預置多種工件的程序慢荧，更換品種時可在觸摸屏上調用相應程序。
6朽慕、安全防護裝置
該機具有故障提示及報警功能松奖，并且每次出現故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障盹挑，主要包括：機器人碰撞保護功能赃慰；工件安裝到位檢測；光幕安全保護假刘。
直角坐標機器人在鋁錠碼垛機上的應用
直角坐標機器人在碼垛機上的使用越來越多，其特點是負載范圍大姚沽，小到幾公斤陕券，大到幾噸；運行速度快蟹助，且速度可調整欧舒；動作靈活莱艺，可以完成復雜的碼垛任務；可靠性高阐拭，維護簡單榄集。
要求：按層碼垛
運動空間為三維，四自由度運動掺厦。
行程：X方向2200mm, Y方向1500mm, Z方向1200mm, 水平旋轉：+-900
能夠和生產線融為一體苗率，有良好的通訊。
最大負載重量為150Kg,額定負載125Kg聚谁。層與層間成90度角交叉排放母剥。
每垛共九層，垛高1000mm形导。
最快碼垛速度為1000mm/s媳搪，平均速度為500mm/s。
碼垛精度：1mm
根據以上要求骤宣，我們設計了一臺四坐標機器人秦爆。介紹如下：
機器人組成：
該機器人由安裝架、機器人定位系統憔披、伺服驅動系統等限、供膠系統及涂膠槍、控制系統及電控配電系統芬膝、安全防護裝置等組成望门。
1、機器人安裝架
因為該機器人碼垛機的運動速度很快锰霜，起停狀態(tài)對安裝架有很大的沖擊筹误。安裝架必須有非常好的剛性才能保證機器人運行的穩(wěn)定。
我們?yōu)榇嗽O計了焊接鋼架結構作為支撐架谊某。又因為鋁廠有較大的灰塵水氣坷顽，我們在機器人的上部分設計了鋁架結構，并用玻璃罩將機器人罩住订岗。使用鋁型材的好處是重量輕喇喂。
2、機器人定位系統
機器人定位系統是整臺設備的核心囊骆，為德國bahr公司產品雪奠，因運動速度快，而重復精度并不高筏匪， X,Y,Z三坐標均選擇為同步齒形帶傳動踪启，單坐標重復定位精度為0.1mm，最快直線運動速度：1000mm/s。其中X坐標軸為兩根長度為3000mm茧天，跨度為2200mm的定位系統ELZ100窄悍，由同步傳輸器保證兩根定位系統運動的同步，由一臺3000W伺服電機驅動佃戈。出于驅動扭矩及慣量的匹配诅福，需要配一臺行星減速機。
Y軸選用ELZ100和ELR100雙定位系統拖叙，之所以選者如此大截面的定位單元氓润，主要是因為Y軸為雙端支撐，中間懸空結構薯鳍，如果選擇的截面不夠咖气，將不能保證機器人運動的平穩(wěn)性，機器人在高速運動時將發(fā)生振顫挖滤。ELZ100為主驅動結構崩溪，ELR100位輔助結構。兩根定位單元并排使用斩松，將Z軸夾在中間伶唯，能夠很好的平衡負載，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性惧盹。兩根定位系統由一臺2500W伺服電機驅動乳幸，出于驅動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺行星減速機钧椰。
Z軸選用ELSD100雙滑快全包圍定位系統粹断，牢固穩(wěn)定。該產品是專為同時完成物體提升和旋轉兩個運動而設計的刻吵。該產品一般滑塊固定而定位體作伸縮式運動恼孩，驅動定位體的伺服電機驅動和滑塊安裝在一起。該伺服電機因需要將物體快速提升苦突，需要克服很大的重力和加速力牙硫，需要較大的功率才可以。
實際應用中我們選擇了一臺4000W帶抱閘的伺服電機膊争，匹配了一臺一臺行星減速機校社。
旋轉軸與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的渣碌。長軸的最上端作為驅動端，與伺服電機安裝在一起摸进。長軸的最下端作為負載端饰样，用于安裝物體。因物體較重挽晌，轉動慣量較大菲瓶，不能直接安裝在驅動軸怠褐，必須加一臺盤式減速機才能匹配。伺服電機的動力先由長軸傳輸到減速機再傳輸到負載您宪，就實現了旋轉負載的功能奈懒。
3、伺服驅動系統
該碼垛機器人的選用具有Profibus 功能的伺服電機宪巨。每個運動軸配有一臺伺服電機及一臺減速機磷杏，四個運動軸，共四套伺服電機和四臺減速機捏卓，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機极祸。
4、機器抓手
該機械手選用德國菲施托氣動機械手怠晴，壓力可調遥金，配備壓力緩沖閥，使夾持動作平穩(wěn)抓手上裝有感應機構蒜田，能夠自動感知物體稿械，并通知控制中心進行物體抓放。
5冲粤、控制系統
控制系統由大型PLC寿宅、觸摸屏組成。該系統擁有強大的Profibus通訊功能耻覆。能夠將數據實時傳輸給以太網耐浙，能夠將控制指令以總線的方式發(fā)送給伺服系統，使整個的運動相當流暢营慷。該系統可預置多種工件的程序慢荧，更換品種時可在觸摸屏上調用相應程序。
6朽慕、安全防護裝置
該機具有故障提示及報警功能松奖，并且每次出現故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障盹挑，主要包括：機器人碰撞保護功能赃慰；工件安裝到位檢測；光幕安全保護假刘。
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