上海眾拓直角坐標(biāo)機(jī)器人在移載機(jī)上的解決方案

文章作者：上海眾拓機(jī)器人技術(shù)有限公司  楊樹彬

參考資料：德國(guó)BAHR公司直角坐標(biāo)機(jī)器人

關(guān)鍵字：德國(guó)BAHR，直角坐標(biāo)機(jī)器人，移栽機(jī)

直角坐標(biāo)機(jī)器人在移載機(jī)上的使用，一般用作改變物料的位置，它與碼垛機(jī)有很多相似之處，但移載機(jī)不要求按排按層擺放物體，而只是將物體由一個(gè)位置移到另一個(gè)位置。

要求：將物體移到加工區(qū)，進(jìn)行加工，加工完成后，移回初始位置；

  運(yùn)動(dòng)空間為二維，XZ方向。

  行程：X方向3000mm,  Z方向2000mm,

  提升負(fù)載重量為1500Kg, 

  物體外形輪廓：2000mmx1000 mmx100mm

  最快速度為1000mm/s，平均速度為500mm/s。

  定位精度：0.5mm

 

1、機(jī)器人定位系統(tǒng)

該設(shè)備的特點(diǎn)是負(fù)載大，運(yùn)行速度較快， X,,Z兩坐標(biāo)均選擇為同步齒形帶傳動(dòng)，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.1mm，最快直線運(yùn)動(dòng)速度：1000mm/s。

X坐標(biāo)軸行程3000mm,總長(zhǎng)就要達(dá)到約5000mm，兩端支撐結(jié)構(gòu)，如果選擇通常鋁型材定位單元構(gòu)建，即使選者最大截面的ALLZ系列產(chǎn)品，也將產(chǎn)生較大的撓度形變。為此我們選擇了兩根鋼結(jié)構(gòu)

定位系統(tǒng)作為X軸定位單元。同步軸保證兩根定位系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的同步，由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。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)。該案例中以獨(dú)特的機(jī)構(gòu)要求，我們將驅(qū)動(dòng)安裝在兩個(gè)定位單元的中間，由一臺(tái)雙輸出軸減速機(jī)將動(dòng)力傳輸給兩個(gè)定位單元。

Z軸選用BAHR公司最大提升拉力的定位單元ELFZ125，雙滑塊全包圍，牢固穩(wěn)定。該產(chǎn)品是專為提升重載物體而設(shè)計(jì)的，驅(qū)動(dòng)源在滑塊安裝上。因物體備抓取的面積較大，為平衡負(fù)載，我們選者了兩個(gè)ELFZ125定位單元作為提升動(dòng)力軸。這兩個(gè)定位單元由一根同步軸保證運(yùn)動(dòng)的同步，由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。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)。我們將驅(qū)動(dòng)安裝在兩個(gè)定位單元的中間，由一臺(tái)雙輸出軸減速機(jī)將動(dòng)力傳輸給兩個(gè)定位單元。

 

 

 

ELFZ結(jié)構(gòu)示意

                                                                                 

 

 

 

 

ELFZ外觀  

                                                                 

     ELFZ運(yùn)動(dòng)圖解

3、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

該碼垛機(jī)器人選用具有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)，

因兩個(gè)X坐標(biāo)軸間的距離及兩個(gè)Z坐標(biāo)軸間的距離較大，要分別保證雙邊運(yùn)動(dòng)的同步，需要各加一根同步軸傳輸動(dòng)力。因結(jié)構(gòu)的特殊性，減速機(jī)選擇雙軸輸出結(jié)構(gòu)的。

5、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由大型PLC、觸摸屏組成。該系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的Profibus通訊功能。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)，使整個(gè)的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)流暢。