百格拉直角坐标机器人在无损检测行业的部分应用

2013-04-12 17:08:42来源: 21ic
一 直角坐标机器人介绍

机器人按ISO 8373定义为:位置可以固定或移动,能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。这里自由度就是指可运动或转动的轴。直角坐标机器人是以直线运动轴为主,各个运动轴通常对应直角坐标系中的X轴,Y轴和Z轴。在绝大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。

直角坐标机器人主要由一些直线运动单元,驱动电机,控制系统和末端操作器组成。针对不同的应用,可以方便快速组合成不同维数,各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等各种形式的直角坐标机器人。从简单的二维机器人到复杂的五维机器人就有上百种结构形式的成功应用案例。从食品生产到汽车装配等各行各业的自动化生产线中,都有各式各样的多台直角坐标机器人和其它设备严格同步协调工作。可以说直角坐标机器人几乎能胜任几乎所有的工业自动化任务。下面是其主要特点:

1任意组合成各种结构样式,带载能力和尺寸的机器人,
2采用多根直线运动单元级连和齿轮齿条传动,可以形成几十米的超大行程机器人。
3采用多根直线运动单元平连及各带多滑块结构时其负载能力可增加到数吨。
4 其最大运行速度可达到每秒8米,加速度可达到每秒4米。
5 重复定位精度可达到0.05mm或0.01mm。
6 采用带有RTCP功能的五轴或五轴以上数控系统能完成非常复杂轨迹的工作。

德国百格拉公司是世界上最著名的直角坐标机器人供应商之一,生产多种规格的直线运动单元/导轨、步进电机、交流伺服电机、直线电机和多轴数控系统。以此为基础,在短时间内可提供各种规格的线性导轨、二维、三维标准机器人及用户专用机器人和生产线。这些机器人可以装备焊枪、通用手爪或专用工具,完成焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、(软仿型)喷涂等一系列工作。由于百格拉的导轨、驱动电机、减速机和控制系统等所有部件全部自己生产,使得机器人整体性能更加优异。十多年来出厂的机器人和生产线全部在正常工作,深受包装机械、印刷机械、机械电子、汽车、食品、药品和化妆品生产等行业新老用户的厚爱。

百格拉公司的120多名专家及工程技术人员成功开发生产了各种规格的线性导轨,并在此基础上与用户密切合作开发通用及专用机器人,已为许多厂家提供了数千台各种专用机器人及生产线。其中一个应用领域是无损检测。在超大批量生产中,每个产品的主要功能,或整个产品的所有功能都要经过严格的100%的检测。而且检测周期要很短,来满足超大批量生产的要求。下面介绍几个采用直角坐标机器人对产品的检验应用案例。

二 案例一----圆柱形航空部件无损探伤检测

对于一些圆柱形的工件及设备,要达到全方位的检测就非常的困难。本项目中为对航空飞船的圆柱形部件进行无损检测,该部件高1000mm,φ500,需要进行从下到上的360度全面检测。由于需要对该工件进行360度的检测,并且检测头与工件要求时时保持固定的距离,所以对该机器人重复定位精度的要求就比较高,为0.05mm.

机器人方面我们选用的为德国百格拉二维直角坐标机器人, 两个方向均采用PAS42形导轨,其中X方向选择为PAS42BRM1000,Z方向选择为PAS42BRM500.旋转轴为德国百格拉VRDM31117步进电机加减速比为8的NEUGART减速机和一些辅助连接件构成的转台.具体结构如图一所示。

newmaker.com
图一

控制系统我们采用的为德国ENGERHART公司的三轴数控系统进行控制,X轴与Z轴电机均采用德国百格拉公司SER31122伺服电机与减速比为8的NEUGART减速机来控制.由于整套设备采用了德国百格拉公司伺服电机与德国百格拉公司直角坐标机器人,所以完全保证了整个系统的精度,甚至于在整个系统重复定位精度检测中多次检测到了u级精度,大大提高了检测的质量.
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关键字:百格拉  直角坐标机器人  无损检测

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0412/article_7157.html
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