上海眾拓直角坐標機器人在移載機上的解決方案

文章作者：上海眾拓機器人技術有限公司  楊樹彬

參考資料：德國BAHR公司直角坐標機器人

關鍵字：德國BAHR，直角坐標機器人，移栽機

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

要求：將物體移到加工區，進行加工，加工完成后，移回初始位置；

  運動空間為二維，XZ方向。

  行程：X方向3000mm,  Z方向2000mm,

  提升負載重量為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、機器人定位系統

該設備的特點是負載大，運行速度較快， X,,Z兩坐標均選擇為同步齒形帶傳動，單坐標重復定位精度為0.1mm，最快直線運動速度：1000mm/s。

X坐標軸行程3000mm,總長就要達到約5000mm，兩端支撐結構，如果選擇通常鋁型材定位單元構建，即使選者最大截面的ALLZ系列產品，也將產生較大的撓度形變。為此我們選擇了兩根鋼結構

定位系統作為X軸定位單元。同步軸保證兩根定位系統運動的同步，由一臺伺服電機驅動。出于驅動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺行星減速機。該案例中以獨特的機構要求，我們將驅動安裝在兩個定位單元的中間，由一臺雙輸出軸減速機將動力傳輸給兩個定位單元。

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，牢固穩定。該產品是專為提升重載物體而設計的，驅動源在滑塊安裝上。因物體備抓取的面積較大，為平衡負載，我們選者了兩個ELFZ125定位單元作為提升動力軸。這兩個定位單元由一根同步軸保證運動的同步，由一臺伺服電機驅動。出于驅動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺行星減速機。我們將驅動安裝在兩個定位單元的中間，由一臺雙輸出軸減速機將動力傳輸給兩個定位單元。

 

 

 

ELFZ結構示意

                                                                                 

 

 

 

 

ELFZ外觀  

                                                                 

     ELFZ運動圖解

3、伺服驅動系統

該碼垛機器人選用具有Profibus 功能的伺服電機。每個運動軸配有一臺伺服電機及一臺減速機，

因兩個X坐標軸間的距離及兩個Z坐標軸間的距離較大，要分別保證雙邊運動的同步，需要各加一根同步軸傳輸動力。因結構的特殊性，減速機選擇雙軸輸出結構的。

5、控制系統

控制系統由大型PLC、觸摸屏組成。該系統擁有強大的Profibus通訊功能。能夠將數據實時傳輸給以太網，能夠將控制指令以總線的方式發送給伺服系統，使整個的運動相當流暢。