引言：

      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)用赞季。機(jī)器人作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具用控制方便奢驯，執(zhí)行動(dòng)作靈活申钩，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制。特別適用于多品種瘪阁，變批量的柔性化生產(chǎn)典蜕。

        我公司以德國(guó)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(dòng)化產(chǎn)品罗洗，如涂膠機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)钢猛、自動(dòng)上下料機(jī)械手伙菜、碼垛機(jī)、探傷檢測(cè)設(shè)備命迈。
        本文就主要介紹直角坐標(biāo)機(jī)器人在鋁錠搬運(yùn)應(yīng)用.
         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)上的使用越來越多贩绕，其特點(diǎn)是負(fù)載 范圍大，小到幾公斤壶愤，大到幾噸淑倾；運(yùn)行速度快，且速度可調(diào)整涮饱； 動(dòng)作靈活绸廉，可以完成復(fù)雜的碼垛任務(wù)；可靠性高常择，維護(hù)簡(jiǎn)單姨痊。
         要求：按層碼垛
         運(yùn)動(dòng)空間為三維，四自由度運(yùn)動(dòng)笆赤。
         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)線融為一體购狈，有良好的通訊。
         最大負(fù)載重量為150Kg,額定負(fù)載125Kg粮唯。層與層間成90度角交叉排放杂猾。
         每垛共九層，垛高1000mm浇找。
         最快碼垛速度為1000mm/s签子，平均速度為500mm/s就壳。
        碼垛精度：1mm
         根據(jù)以上要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一臺(tái)四坐標(biāo)機(jī)器人塌瑞。介紹如下：
機(jī)器人組成：
　　該機(jī)器人由安裝架辩块、機(jī)器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)荆永、供膠系統(tǒng)及涂膠槍废亭、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置等組成具钥。
1豆村、機(jī)器人安裝架
　　因?yàn)樵摍C(jī)器人碼垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度很快，起停狀態(tài)對(duì)安裝架有很大的沖擊骂删。安裝架必須有非常好的剛性才能保證機(jī)器人運(yùn)行的穩(wěn)定掌动。
　　我們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了焊接鋼架結(jié)構(gòu)作為支撐架。又因?yàn)殇X廠有較大的灰塵水氣宁玫，我們?cè)跈C(jī)器人的上部分設(shè)計(jì)了鋁架結(jié)構(gòu)粗恢，并用玻璃罩將機(jī)器人罩住。使用鋁型材的好處是重量輕欧瘪。
2眷射、機(jī)器人定位系統(tǒng)
　　機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺(tái)設(shè)備的核心，為德國(guó)NCF公司產(chǎn)品佛掖，運(yùn)動(dòng)速度快只逐，而重復(fù)精度比較高高， X,Y,Z三坐標(biāo)均選擇為同步齒形帶傳動(dòng)虚蹋，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.05mm荞亩，最快直線運(yùn)動(dòng)速度：1000mm/s。其中X坐標(biāo)軸為兩根長(zhǎng)度為3000mm抄娜，跨度為2200mm的定位系統(tǒng)驾腕，由同步傳輸器保證兩根定位系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的同步，由一臺(tái)3000W伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)砂彻。出于驅(qū)動(dòng)扭矩及慣量的匹配烟内，需要配一臺(tái)行星減速機(jī)。
　　Y軸選用雙定位系統(tǒng)汽后，之所以選者如此大截面的定位單元面旋，主要是因?yàn)閅軸為雙端支撐，中間懸空結(jié)構(gòu)两胃，如果選擇的截面不夠吟沮，將不能保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，機(jī)器人在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)將發(fā)生振顫专肪。兩根定位單元并排使用刹勃，將Z軸夾在中間堪侯，能夠很好的平衡負(fù)載，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性荔仁。兩根定位系統(tǒng)由一臺(tái)2500W伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)伍宦，出于驅(qū)動(dòng)扭矩及慣量的匹配，需要配一臺(tái)行星減速機(jī)乏梁。
　　Z軸定位系統(tǒng)牢固穩(wěn)定次洼。該產(chǎn)品一般滑塊固定而定位體作伸縮式運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)定位體的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和滑塊安裝在一起遇骑。該伺服電機(jī)因需要將物體快速提升卖毁，需要克服很大的重力和加速力，需要較大的功率才可以落萎。
　　實(shí)際應(yīng)用中我們選擇了一臺(tái)4000W帶抱閘的伺服電機(jī)亥啦，匹配了一臺(tái)一臺(tái)行星減速機(jī)。
　　旋轉(zhuǎn)軸與Z軸是集成在一起的练链，通過在Z軸定位體中心添加一根貫穿的長(zhǎng)軸實(shí)現(xiàn)的翔脱。長(zhǎng)軸的最上端作為驅(qū)動(dòng)端，與伺服電機(jī)安裝在一起颖倾。
長(zhǎng)軸的最下端作為負(fù)載端匀铸，用于安裝物體。因物體較重憋考，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，不能直接安裝在驅(qū)動(dòng)軸眼膊，必須加一臺(tái)盤式減速機(jī)才能匹配绪樊。伺服電機(jī)的動(dòng)力先由長(zhǎng)軸傳輸?shù)綔p速機(jī)再傳輸?shù)截?fù)載，就實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)負(fù)載的功能舆鸿。
3藐篡、伺服驅(qū)動(dòng)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(gè)運(yùn)動(dòng)軸配有一臺(tái)伺服電機(jī)及一臺(tái)減速機(jī)翰发，四個(gè)運(yùn)動(dòng)軸辑剿，共四套伺服電機(jī)和四臺(tái)減速機(jī)，其中垂直運(yùn)動(dòng)軸為帶抱閘伺服電機(jī)吮骑。
4坚浩、機(jī)器抓手
　　該機(jī)械手選用德國(guó)菲施托氣動(dòng)機(jī)械手，壓力可調(diào)循头，配備壓力緩沖閥绵估，使夾持動(dòng)作平穩(wěn)抓手上裝有感應(yīng)機(jī)構(gòu)，能夠自動(dòng)感知物體卡骂，并通知控制中心進(jìn)行物體抓放国裳。
5形入、控制系統(tǒng)
　　控制系統(tǒng)由大型PLC、觸摸屏組成缝左。該系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的Profibus通訊功能亿遂。能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)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)渺杉，使整個(gè)的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)流暢蛇数。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的程序，更換品種時(shí)可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序少办。
6苞慢、安全防護(hù)裝置
　　該機(jī)具有故障提示及報(bào)警功能，并且每次出現(xiàn)故障時(shí)都能準(zhǔn)確的反映出故障具體位置英妓，便于迅速排除故障挽放，主要包括：機(jī)器人碰撞保護(hù)功能；工件安裝到位檢測(cè)呈篱；光幕安全保護(hù)质脐。
7、碼跺機(jī)結(jié)構(gòu)如下：

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