在金属浇注领域,搬运机器人有着广泛的应用和需求。以下是根据客户要求开发的一种铝锭浇注生产线搬运机器人,其特点是负载范围大,小到几公斤,到几吨;运行速度快,速度可调;动作灵活,能完成复杂的工作任务;高可靠性和易于维护。
工作类别:运动空间是三维、四自由度运动。
行程:X方向2200mm,Y方向1500mm,Z方向1200mm,水平旋转+-900;可与生产线集成,具有良好的通讯功能。额定负荷125Kg。夹层以90度角放电。每次共九层,高度1000mm。平均速度为500mm/s。
机器人定位系统是整个设备的核心,由一家日本公司制造。由于其移动速度快,重复精度不高。同步齿带传动均选用X、Y、Z坐标,单坐标重复定位精度为,直线运动速度为1000mm/s。X轴是两个定位系统ELZ100,长度为3000mm,跨度为2200mm。两个定位系统的运动同步由同步发射器确保,并由3000W伺服电机驱动。为了匹配驱动扭矩和惯性,需要减速器。
Y轴采用双定位系统。之所以选择如此大截面的定位单元,主要是因为Y轴是一个两端支撑和在中间的悬挂结构。如果选择的截面不够,则无法保证机器人运动的平稳性,并且机器人在高速运动时会振动。一个是主驱动结构,另一个是辅助结构。两个定位单元并排使用,Z轴夹在中间,可以很好地平衡负载。这种安装方法具有很好的稳定性。两个定位系统由2500W伺服电机驱动。由于驱动扭矩和惯性的匹配,需要行星减速器。Z轴采用双滑块快速全环绕定位系统,牢固稳定。
通过添加穿过Z轴定位体中心的长轴,旋转轴与Z轴集成。长轴的顶端用作驱动端,伺服电机安装在一起。长轴的下端用作安装物体的负载端。由于物体较重,转动惯量大,不能直接安装在驱动轴上,必须加装盘式减速器来匹配。伺服电机的功率从长轴传递到减速机,再传递到负载,实现了负载的旋转功能。
搬运机器人选用具有Profibus功能的伺服电机。每个电机轴配有一个伺服电机和一个减速器,四个电机轴,共四套伺服电机和四个减速器(包括带锁止伺服电机的垂直电机)。
机械手选用日本夹持器,压力可调,配备压力缓冲阀,使夹持动作稳定,夹持器配备感应机构,可自动感知物体,并通知控制中心抓取和放置物体。
控制系统由大型PLC和触摸屏组成。该系统具有强大的Profibus通信功能。数据可以实时传输到以太网络,控制命令可以通过总线发送到伺服系统,使整个运动非常平稳。系统可以预置多种工件程序,当品种发生变化时,可以在触摸屏上调用相应的程序。