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浅谈直角坐标机器人在汽车上的应用

导读: 2015年5月8日,国务院正式发布《中国制造2025》,这是我国制造业强国“三步走”战略中第一个十年的行动纲领。基于此,以智能制造为代表的新兴产业更具有广阔的成长前景。因此,近两年,机器人概念红遍资本市场。

  作为目前销量最大的机器人,越来越成为企业自动化改造的首选,价格低廉,功能强大,工艺成熟,是直角坐标机器人的显著特点,那么到底该如何选择直角坐标机器人呢?

  直角坐标机器人的定义及主要特点

  机器人按ISO8373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、末端操纵器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的产业自动化设备。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。在尽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,控制系统和末端操纵器组成。针对不同的应用,可以方便快速组合成不同维数,不同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产业自动化任务。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或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~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。

  直角坐标机器人的选型

  1.使用要求分析

  对于选型的职员首先要有物理运动学基础,材料力学基础,伺服驱动使用和数控系统的应用经验,但最主要是把题目和要求等介绍很清楚。对于简单任务和有经验的工程师通过电话和邮件就可以沟通好,而对复杂的任务要到现场双方共同分析和制定任务描述,给出具体公道的要求。

  下面是主要的数据和信息:

  机器人的工作任务,

  手抓和负载的总重量,

  一个完整的工作周期是多少秒,可能分解成的子运动及对应的时间,

  运动和取抓过程中与其它设备的同步/握手要求,

  各个运动轴的有效运动长度及答应的最大运行速度,

  机器人工作四周空间上的限制,

  使用环境有粉末,高温,湿度等特殊防护要求。

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