码垛机器人在工业生产的一个应用实例

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　　随着机器人技术的发展，机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。机器人作为执行机构，具用控制方便，执行动作灵活，可以实现复杂的空间轨迹控制。特别适用于多品种，变批量的柔性化生产。

　　本文就主要介绍直角坐标机器人在铝锭搬运中的应用。

　　直角坐标机器人在铝锭码垛机上的应用

　　直角坐标机器人在码垛机上的使用越来越多，其特点是负载 范围大，小到几公斤，大到几吨;运行速度快，且速度可调整; 动作灵活，可以完成复杂的码垛任务;可靠性高，维护简单。

　　要求：按层码垛

　　运动空间为三维，四自由度运动。

　　行程：X方向2200mm, Y方向1500mm, Z方向1200mm, 水平旋转：+-900

　　能够和生产线融为一体，有良好的通讯。

　　最大负载重量为150Kg,额定负载125Kg。层与层间成90度角交叉排放。

　　每垛共九层，垛高1000mm。

　　最快码垛速度为1000mm/s，平均速度为500mm/s。

　　码垛精度：1mm

　　根据以上要求，我们设计了一台四坐标机器人。介绍如下：

　　机器人组成：

　　该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、供胶系统及涂胶枪、控制系统及电控配电系统、安全防护装置等组成。

　　1、机器人安装架

　　因为该机器人码垛机的运动速度很快，起停状态对安装架有很大的冲击。安装架必须有非常好的刚性才能保证机器人运行的稳定。

　　我们为此设计了焊接钢架结构作为支撑架。又因为铝厂有较大的灰尘水气，我们在机器人的上部分设计了铝架结构，并用玻璃罩将机器人罩住。使用铝型材的好处是重量轻。

　　2、机器人定位系统

　　机器人定位系统是整台设备的核心，为德国公司产品，运动速度快，而重复精度比较高高， X,Y,Z三坐标均选择为同步齿形带传动，单坐标重复定位精度为0.05mm，最快直线运动速度：1000mm/s。其中X坐标轴为两根长度为3000mm，跨度为2200mm的定位系统，由同步传输器保证两根定位系统运动的同步，由一台3000W伺服电机驱动。出于驱动扭矩及惯量的匹配，需要配一台行星减速机。

　　Y轴选用双定位系统，之所以选者如此大截面的定位单元，主要是因为Y轴为双端支撑，中间悬空结构，如果选择的截面不够，将不能保证机器人运动的平稳性，机器人在高速运动时将发生振颤。两根定位单元并排使用，将Z轴夹在中间，能够很好的平衡负载，这种安装方式具有非常好的稳定性。两根定位系统由一台2500W伺服电机驱动，出于驱动扭矩及惯量的匹配，需要配一台行星减速机。