在金屬澆注領(lǐng)域，搬運機(jī)器人有著廣泛的應(yīng)用和需求。下面就是我們依據(jù)客戶要求開發(fā)的一臺在鋁錠澆注生產(chǎn)線上工作的搬運機(jī)器人，其特點是負(fù)載范圍大，小到幾公斤，大到幾噸；運行速度快，且速度可調(diào)整；動作靈活，可以完成復(fù)雜的工作任務(wù)；可靠性高，維護(hù)簡單。
01
任務(wù)要求
工作類：運動空間為三維，四自由度運動。
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，有良好的通訊功能。最大負(fù)載重量為150Kg,額定負(fù)載125Kg。層與層間成90度角交叉排放。每次共九層，層高1000mm。最快速度為1000mm/s，平均速度為500mm/s。
精度：1mm
02
機(jī)器人組成方案
機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺設(shè)備的核心，為日本OTC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。出于驅(qū)動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺減速機(jī)。
Y軸選用雙定位系統(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。一為主驅(qū)動結(jié)構(gòu)，一為輔助結(jié)構(gòu)。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。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軸選用雙滑快全包圍定位系統(tǒng)，牢固穩(wěn)定。
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。長軸的最下端作為負(fù)載端，用于安裝物體。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。
該搬運機(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)。
該機(jī)械手選用日本OTC機(jī)器人抓手，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。
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。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。
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