01
任务要求
工作类:运动空间为三维,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;能够和生产线融为一体,有良好的通讯功能。大负载重量为150Kg,额定负载125Kg。层与层间成90度角交叉排放。每次共九层,层高1000mm。快速度为1000mm/s,平均速度为500mm/s。
精度:1mm
02
机器人组成方案
机器人定位系统是整台设备的核心,为日本OTC公司产品,因运动速度快,而重复精度并不高, X,Y,Z三坐标均选择为同步齿形带传动,单坐标重复定位精度为0.1mm,快直线运动速度:1000mm/s。其中X坐标轴为两根长度为3000mm,跨度为2200mm的定位系统ELZ100,由同步传输器保证两根定位系统运动的同步,由一台3000W伺服电机驱动。出于驱动扭矩及惯量的匹配,需要配一台减速机。
Y轴选用双定位系统,之所以选者如此大截面的定位单元,主要是因为Y轴为双端支撑,中间悬空结构,如果选择的截面不够,将不能保证机器人运动的平稳性,机器人在高速运动时将发生振颤。一为主驱动结构,一为辅助结构。两根定位单元并排使用,将Z轴夹在中间,能够很好的平衡负载,这种安装方式具有非常好的稳定性。两根定位系统由一台2500W伺服电机驱动,出于驱动扭矩及惯量的匹配,需要配一台行星减速机。Z轴选用双滑快全包围定位系统,牢固稳定。
旋转轴与Z轴是集成在一起的,通过在Z轴定位体中心添加一根贯穿的长轴实现的。长轴的上端作为驱动端,与伺服电机安装在一起。长轴的下端作为负载端,用于安装物体。因物体较重,转动惯量较大,不能直接安装在驱动轴,必须加一台盘式减速机才能匹配。伺服电机的动力先由长轴传输到减速机再传输到负载,就实现了旋转负载的功能。
该搬运机器人的选用具有Profibus 功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机,四个运动轴,共四套伺服电机和四台减速机,其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。
该机械手选用日本OTC机器人抓手,压力可调,配备压力缓冲阀,使夹持动作平稳抓手上装有感应机构,能够自动感知物体,并通知控制中心进行物体抓放。
控制系统由大型PLC、触摸屏组成。该系统拥有强大的Profibus通讯功能。能够将数据实时传输给以太网,能够将控制指令以总线的方式发送给伺服系统,使整个的运动相当流畅。该系统可预置多种工件的程序,更换品种时可在触摸屏上调用相应程序。
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