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百格拉直角坐標機器人在無(wú)損檢測行業(yè)的部分應用
作者：
時(shí)間：2013-04-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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一 直角坐標機器人介紹
機器人按ISO 8373定義為：位置可以固定或移動(dòng)，能夠實(shí)現自動(dòng)控制、可重復編程、多功能多用處、末端操作器的位置要在3個(gè)或3個(gè)以上自由度內可編程的工業(yè)自動(dòng)化設備。這里自由度就是指可運動(dòng)或轉動(dòng)的軸。直角坐標機器人是以直線(xiàn)運動(dòng)軸為主，各個(gè)運動(dòng)軸通常對應直角坐標系中的X軸，Y軸和Z軸。在絕大多數情況下直角坐標機器人的各個(gè)直線(xiàn)運動(dòng)軸間的夾角為直角。
直角坐標機器人主要由一些直線(xiàn)運動(dòng)單元，驅動(dòng)電機，控制系統和末端操作器組成。針對不同的應用，可以方便快速組合成不同維數，各種行程和不同帶載能力的壁掛式、懸臂式、龍門(mén)式或倒掛式等各種形式的直角坐標機器人。從簡(jiǎn)單的二維機器人到復雜的五維機器人就有上百種結構形式的成功應用案例。從食品生產(chǎn)到汽車(chē)裝配等各行各業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，都有各式各樣的多臺直角坐標機器人和其它設備嚴格同步協(xié)調工作?？梢哉f(shuō)直角坐標機器人幾乎能勝任幾乎所有的工業(yè)自動(dòng)化任務(wù)。下面是其主要特點(diǎn)：
1任意組合成各種結構樣式，帶載能力和尺寸的機器人，
2采用多根直線(xiàn)運動(dòng)單元級連和齒輪齒條傳動(dòng)，可以形成幾十米的超大行程機器人。
3采用多根直線(xiàn)運動(dòng)單元平連及各帶多滑塊結構時(shí)其負載能力可增加到數噸。
4 其最大運行速度可達到每秒8米，加速度可達到每秒4米。
5 重復定位精度可達到0.05mm或0.01mm。
6 采用帶有RTCP功能的五軸或五軸以上數控系統能完成非常復雜軌跡的工作。
德國百格拉公司是世界上最著(zhù)名的直角坐標機器人供應商之一，生產(chǎn)多種規格的直線(xiàn)運動(dòng)單元/導軌、步進(jìn)電機、交流伺服電機、直線(xiàn)電機和多軸數控系統。以此為基礎，在短時(shí)間內可提供各種規格的線(xiàn)性導軌、二維、三維標準機器人及用戶(hù)專(zhuān)用機器人和生產(chǎn)線(xiàn)。這些機器人可以裝備焊槍、通用手爪或專(zhuān)用工具，完成焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷、分類(lèi)、裝配、貼標、噴碼、打碼、（軟仿型）噴涂等一系列工作。由于百格拉的導軌、驅動(dòng)電機、減速機和控制系統等所有部件全部自己生產(chǎn)，使得機器人整體性能更加優(yōu)異。十多年來(lái)出廠(chǎng)的機器人和生產(chǎn)線(xiàn)全部在正常工作，深受包裝機械、印刷機械、機械電子、汽車(chē)、食品、藥品和化妝品生產(chǎn)等行業(yè)新老用戶(hù)的厚愛(ài)。
百格拉公司的120多名專(zhuān)家及工程技術(shù)人員成功開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了各種規格的線(xiàn)性導軌，并在此基礎上與用戶(hù)密切合作開(kāi)發(fā)通用及專(zhuān)用機器人，已為許多廠(chǎng)家提供了數千臺各種專(zhuān)用機器人及生產(chǎn)線(xiàn)。其中一個(gè)應用領(lǐng)域是無(wú)損檢測。在超大批量生產(chǎn)中，每個(gè)產(chǎn)品的主要功能，或整個(gè)產(chǎn)品的所有功能都要經(jīng)過(guò)嚴格的100%的檢測。而且檢測周期要很短，來(lái)滿(mǎn)足超大批量生產(chǎn)的要求。下面介紹幾個(gè)采用直角坐標機器人對產(chǎn)品的檢驗應用案例。
二 案例一----圓柱形航空部件無(wú)損探傷檢測
對于一些圓柱形的工件及設備，要達到全方位的檢測就非常的困難。本項目中為對航空飛船的圓柱形部件進(jìn)行無(wú)損檢測,該部件高1000mm，φ500,需要進(jìn)行從下到上的360度全面檢測。由于需要對該工件進(jìn)行360度的檢測，并且檢測頭與工件要求時(shí)時(shí)保持固定的距離，所以對該機器人重復定位精度的要求就比較高，為0.05mm.
機器人方面我們選用的為德國百格拉二維直角坐標機器人, 兩個(gè)方向均采用PAS42形導軌,其中X方向選擇為PAS42BRM1000,Z方向選擇為PAS42BRM500.旋轉軸為德國百格拉VRDM31117步進(jìn)電機加減速比為8的NEUGART減速機和一些輔助連接件構成的轉臺.具體結構如圖一所示。 
圖一
控制系統我們采用的為德國ENGERHART公司的三軸數控系統進(jìn)行控制,X軸與Z軸電機均采用德國百格拉公司SER31122伺服電機與減速比為8的NEUGART減速機來(lái)控制.由于整套設備采用了德國百格拉公司伺服電機與德國百格拉公司直角坐標機器人,所以完全保證了整個(gè)系統的精度,甚至于在整個(gè)系統重復定位精度檢測中多次檢測到了u級精度,大大提高了檢測的質(zhì)量.
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