桁架机器人设计加工轴类产品应注意什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-11-27 03:33 标签： 桁架机器人 料仓
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桁架式机器人
关键字导读：桁架,桁架机械手
描述：新松公司根据不同行业不同领域所研制的桁架机械手系列，一改传统形式的机床上下料的不足。通过三十年的技术积累和十余年的工程锤炼，新松机加工自动化装备的桁架机械手系列有着无可比拟的优势
桁架式机器人早在二十年前，上下料机械手就已经应用于机加工领域，它的出现极大地节约了生产成本，提高了工厂的产出效率和利润。桁架机械手的出现替代了传统的手工上下料，使整个生产过程更加安全，避免人体与机床的直接接触。同时减少操作人员的劳动强度，降低劳动成本，避免人为因素造成的生产损失。新松公司根据不同行业不同领域所研制的桁架机械手系列，一改传统形式的机床上下料的不足。通过三十年的技术积累和十余年的工程锤炼，新松机加工自动化装备的桁架机械手系列有着无可比拟的优势。机加工自动化装备的快速开发制造能力是新松公司在机器人自动化领域的又一突出特点，新松公司始终从客户的利益实现为出发点，以强化客户的市场竞争能力为目标，持续保持机器人自动化技术解决方案提供商的领先地位，实现公司和客户的双赢。
版权所有 (C) 沈阳新松机器人自动化股份有限公司| 辽ICP号 地址：辽宁省沈阳市浑南新区金辉街16号 邮编：110168六轴机器人在机床上下料中的应用_百度文库
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六轴机器人在机床上下料中的应用
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桁架式机床上下料机器人的结构与特点
　　桁架式机床上下料机器人是用于数控机床自动化上下料的直角坐标机器人机械手。桁架式机床上下料机器人与数控机床相结合，可以实现所有工艺过程的工件自动抓取、上料、 下料、装卡、工件移位翻转、工件转序加工等，能够极大的节约人工成本，提高生产效率。
　　上下料机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。组成部分有：立柱、横梁(X轴)、竖梁(Z轴)、控制系统、上下 料仓系统、爪手系统等。各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对车床、加工中心、插齿机、电火花机床、磨床等类设备的自动 化生产。
　　上下料机器人的安装调试可以与加工机床分开进行，机床部分为标准机即可。机器人部分是一个完全独立体，即便在顾客现场亦可对已经购买的机床进行自动化改造和升级。换言之，机器人故障时，只需调整或维修机器人而不会影响机床的正常运转。
　　桁架式机床上下料机器人具有以下特点：
　　1、可以实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类等工件的自动上料/下料、工件翻转、工件转序等工作。
　　2、不依靠机床的控制器进行控制，机械手采用独立的控制模块，不影响机床运转。
　　3、刚性好，运行平稳，维护非常方便。
　　4、可选：独立料仓设计，料仓独立自动控制。
　　5、可选：独立流水线。
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桁架机器人使用流程详细分析
——桁架机器人使用流程详细分析
& & 桁架机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制，直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式，操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。& & 桁架机器人作为一种成本低廉、系统结构简单的自动化机器人系统解决方案，直角坐标机器可以被应用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装配、印刷等常见的工业生产领域，在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显着的应用价值。& &&& & 1、使用要求的分析：& &&每一个桁架机器人都是根据特定的要求的产生而设计的，设计的第一步就是要将使用要求分析清楚，确定设计时需要考虑的参数，包括：桁架机器人的定位精度，重复定位精度；机的负载大小，负载特性；桁架机器人运动的自由度数量，每自由度的运动行程；桁架机器人的工作周期或运动速度，加减速特性；桁架机器人的运动轨迹，动作的关联；桁架机器人的工作环境、安装方式；桁架机器人的运行工作制、运行寿命；其他特殊要求；& & 2、 本机械模型初建：& &&桁架机器人从机械结构分大体可分为龙门结构、壁挂结构，垂挂结构，根据安装空间的要求选择不同的结构，每种结构的力学特性、运动特性都是不一样的。后续的设计必须是基于一个确定的结构。&& & 3、运动性能计算：& &&有关该性能的参数有：平均速度：V=S/t 速度曲线四最大速度：Vmax=at加速度/减速度：a=F/m其中：S为运动行程t为定位运动时间F加速时的驱动力M运动物体质量和& & 4、力学特性分析& &&一个桁架机器人是由许多定位单元组成的，每根定位系统都要分析。需要分析的项目如下：水平推力Fx 力学分析图五正压力Fz侧压力FyMx、My、Mz5、机械强度校核：每个定位单元，每个梁都要进行校核，尤其双端支撑梁和悬臂梁。& && &&&1） 挠度变形计算挠度变形图六F：负载（N）；L：定位单元长度（mm）；E：材料弹性模量；I：材料截面惯性矩(mm4)；f：挠度形变（mm）&& & 桁架机器人在计算挠度形变时，梁的自重产生的变形不能忽视，梁的自重按均布载荷计算。& & 以上公式计算的是静态形变，实际应用中，因为桁架机器人一直处于运动状态，必须计算加速力产生的形变，形变直接影响桁架机器人的运行精度。& && &&&2）扭转形变计算：&& & 当一根梁的一端固定，另一端施加一个绕轴扭矩后，将产生扭曲变形。实际应用中产生该形变的原因一般是负载偏心或有绕轴加速旋转的物体存在。& & 扭转力矩分析图七、八& & 6、驱动元件选择& & 常用的驱动系统有：交流/直流伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、直线伺服电机/直线步进电机驱动系统。& & 每一个驱动系统都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。& & 需要计算的项目如下：& & 电机功率：& & 电机扭矩：& & 电机转速：& & 减速机减速比& & 电机惯量/负载惯量的匹配关系& & 其他计算公式及计算方法请与沈阳力拓公司联系。& & 7、机械结构设计& & 在完成了前面六项工作后，一个直角坐标桁架机器人定位系统的雏形就已经在设计者的头脑中形成了，接下来的工作就是将雏形画成工程图，以便生产。我们建议用户用三维软件设计，以便检查是否存在位置干涉。& &&桁架机器人的运动轨迹具有不确定性，灵活多变，往往在一个位置不存在位置干涉，但到下一个位置就干涉了。& & 8、设备寿命校核& & 机械结构设计完成后，要对整台设备进行寿命计算，核心元件的寿命到要计算，如桁架机器人轨道的寿命，减速机的寿命，伺服电机的寿命等。& &&桁架机器人的运行寿命与运行速度、负载大小、结构形式、工作环境、工作制等有关。& & 如果发现桁架机器人的运行寿命太短，需要重新调整设计。& & 具体计算方法请与沈阳力拓公司联系。& & 9、控制系统的选择& & 没有控制系统的桁架机器人就象人没有大脑一样，不能执行任何动作。所以我们通常将没有配备控制系统的机械结构称为裸机或桁架机器人定位系统（robot positioning system）。& & 根据要求的不同，控制系统的选择也不同，通常选择作为控制系统的产品有：& & PLC 程序控制器；& & 工业运动控制卡（motion card）;& & 数字控制系统(CNC)& & 专业控制器& & 10、程序编写& & 控制系统是桁架机器人的大脑，程序是桁架机器人的思想。程序的编写直接反应设计者的思想、意图和运动需求。& & 编写程序是一个复杂的过程，但只要桁架机器人总体设计没有问题，程序总会编出来的。编程序要注意以下问题：& & 对任务的分析要清晰，编程层次要分明，逻辑清晰。
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