產(chǎn)品詳情
工業(yè)碼垛機器人屬于典型的機電一體化高科技產(chǎn)品,對企業(yè)提高生產(chǎn)效率、增長經(jīng)濟效益、保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件、優(yōu)化作業(yè)布局貢獻巨大,其應(yīng)用的數(shù)量和質(zhì)量標(biāo)志著企業(yè)生產(chǎn)自動化的先進水平?？刂葡到y(tǒng)是工業(yè)碼垛機器人最為重要的組成部分,對機器人碼垛功能的實現(xiàn)及作業(yè)性能的保障起著至關(guān)重要的作用,直接決定著機器人的運動精度及工作效果。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前在用的工業(yè)碼垛機器人多采用“運動控制器+PC”構(gòu)架形式的控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)以PC為硬件平臺,依靠運動控制卡實現(xiàn)運動軸的實時控制。雖然上下位關(guān)系清晰,但系統(tǒng)穩(wěn)定性差、可靠性低、可擴展能力弱,且功能冗余,性價比很低。筆者所在科研團隊設(shè)計的工業(yè)碼垛機器人控制系統(tǒng),以PLC為主控裝置,使PLC與相關(guān)器件的功能融合達到理想的程度,所構(gòu)建的機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡,節(jié)能降耗,具有很好的穩(wěn)定性及可擴展性,尤其可貴的是,該控制系統(tǒng)性價比很高,適于工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。
工業(yè)碼垛機器人采用圖1所示平衡吊機構(gòu)形式,具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、維護節(jié)省的優(yōu)點。在該機構(gòu)中,構(gòu)件5和6是兩個原動件,由于機構(gòu)有兩個自由度,所以該機構(gòu)的運動是確定的。桿系核心部分是一個平行四連桿機構(gòu),由ABD、DEF、BC、CE四桿組成,在B、C、D、E、F處用鉸鏈連接,其中BC∥=DE和BD∥=CE。
該機器人主體機構(gòu)的優(yōu)點在于,無論機器人空載,還是負載,在工作范圍內(nèi)的任何位置都可以隨意停下并保持靜止不動,即達到隨遇平衡狀態(tài)。機器人機械結(jié)構(gòu)的三維仿真設(shè)計效果如圖2所示。由于機器人具有相互獨立的四個自由度,相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)也可分為四個部分:(1)底座旋轉(zhuǎn)部分及其驅(qū)動裝置7;(2)水平移動部分及其驅(qū)動裝置5;(3)垂直移動部分及其驅(qū)動裝置6;(4)手爪旋轉(zhuǎn)部分及其驅(qū)動裝置8。各自由度均采用交流伺服電機驅(qū)動。機器人水平方向的運動由電機經(jīng)絲杠旋轉(zhuǎn)帶動構(gòu)件5做水平直線運動來實現(xiàn);機器人垂直方向的運動由電機經(jīng)絲杠旋轉(zhuǎn)帶動構(gòu)件6做垂直方向的直線運動來實現(xiàn)。底座及手爪部分有兩個旋轉(zhuǎn)自由度。通過這四個自由度,實現(xiàn)碼垛機器人抓手在空間內(nèi)的靈活移動,完成碼垛作業(yè)。
