直角坐标机器人在检测行业中的应用

分类：技术教程日期：2008-11-12 09:51:30 来源：沈阳力拓自动化控制技术有限公司

BAHR直角坐标机器人在检测行业中的应用案例

文章作者：沈阳力拓自动化控制技术有限公司杨树彬 024-25872400

参考资料：德国BAHR公司直角坐标机器人

公司网站:http://www.lituo-robot.com

关键词：直角坐标机器人、搬运机械手、运动控制、伺服系统

无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测；常用的无损检测方法有：射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）和目视检测（VT）。

应用案例一：三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。

一、工作要求：
1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。：

2、检测范围：

X ， Y ， Z 轴的有效行程分别为2500mm ，600mm 和 400mm 。在 Z 轴下端装配可旋转视觉像机。相机可旋转。

3、工件形状：

工件为电脑液晶显示器，该显示器有大有小，工作台每次安装10个显示器，以备检测。

4、定位位精度及分辨率：

重复定位度为±0.025mm,系统分辨率0.01 mm

5、控制系统：

系统要求能够对检测数据要进行分析处理，包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、位置标记等。

二、机器人组成：
该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备（相机）、控制系统等组成。

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bahr公司产品， X,Y,Z三坐标均选择为高精密滚珠丝杠传动，单坐标重复定位精度为0.025mm。

X轴选用DLK200定位单元，由一台1000W伺服电机驱动。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。

Y轴选用DLK160定位系统单元，由于结构要求，Y 轴是该运动结构的最末端。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。

Z轴选用DLK160定位系统单元，Z轴的下端安装电机，上端安装Y轴,其滑块与X轴滑块。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。

一台微型伺服电机带动一台精密行星减速机，行星减速机输出端安装视觉系统，形成旋转轴。所有这些元件均安装Y轴的滑块上。

3、伺服驱动系统

选用具有通用功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机，四个运动轴，共四套伺服电机和四台减速机，其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。

4、视觉系统

该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。

5、控制系统

控制系统由大型PLC、触摸屏组成。

6、安全防护装置

该机具有故障提示及报警功能，并且每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置，便于迅速排除故障，主要包括：机器人碰撞保护功能；工件安装到位检测；光幕安全保护。

应用案例二：直线伺服驱动机器人定位系统在图像处理上的应用

一、工作要求：
1、采用视觉系统对图像进行检测。

2、检测范围：

X ， Y 的有效行程分别为500mm 和 400mm 。在 Y 轴下端装配视觉像机。

3、工件形状：

工件为电脑液晶显示器，该显示器有大有小，工作台每次安装10个显示器，以备检测。

4、定位位精度及分辨率：

定位度为0.01mm

5、控制系统：

系统要求能够对检测数据要进行分析处理。

二、机器人组成：
该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备（相机）、控制系统等组成。
1、机器人定位系统

因为该结构要求的定位精度很高，用一般的传动方式，如滚珠丝杠传动，很难实现，我们选者了直线伺服电机定位单元。

X轴选用两根DSM120定位单元。该定位系统的轨道是由两排直线滚珠轨道组成的，轨道并排安装在DS120定位型材的内底面两侧，直线电机的定子安装在DS120定位型材内底面的中部，直线电机的动子安装在DS120的滑块上，滑块与轨道安装在一起，在轨道上运动。两个电机分别由两台伺服驱动来驱动，由同一控制信号控制，保证严格的同步。