直角坐標機器人在檢測行業中的應用

分類：技術教程日期：2008-11-12 09:51:30 來源：沈陽力拓自動化控制技術有限公司

BAHR直角坐標機器人在檢測行業中的應用案例

文章作者：沈陽力拓自動化控制技術有限公司楊樹彬 024-25872400

參考資料：德國BAHR公司直角坐標機器人

公司網站:http://www.lituo-robot.com

關鍵詞：直角坐標機器人、搬運機械手、運動控制、伺服系統

無損檢測是指在不破壞產品的形狀、結構和性能的情況下，為了了解產品及各種結構物材料的質量、狀態、性能及內部結構所進行的各種檢測叫做無損檢測；常用的無損檢測方法有：射線檢測（RT）、超聲波檢測（UT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）、渦流檢測（ET）和目視檢測（VT）。

應用案例一：三坐標壁掛機器人對液晶顯示器的檢測。

一、工作要求：
1、采用視覺系統對地撓顯示器進行檢測。：

2、檢測范圍：

X ， Y ， Z 軸的有效行程分別為2500mm ，600mm 和 400mm 。在 Z 軸下端裝配可旋轉視覺像機。相機可旋轉。

3、工件形狀：

工件為電腦液晶顯示器，該顯示器有大有小，工作臺每次安裝10個顯示器，以備檢測。

4、定位位精度及分辨率：

重復定位度為±0.025mm,系統分辨率0.01 mm

5、控制系統：

系統要求能夠對檢測數據要進行分析處理，包括顯示出探傷掃描圖像、濾波、增強、放大、旋轉、特征提取、將掃描結果打印或上傳給上位機、位置標記等。

二、機器人組成：
該機器人由安裝架及顯示器工作臺、機器人定位系統、伺服驅動系統、末端檢測設備（相機）、控制系統等組成。

2、機器人定位系統

機器人定位系統是整臺設備的核心，為德國bahr公司產品， X,Y,Z三坐標均選擇為高精密滾珠絲杠傳動，單坐標重復定位精度為0.025mm。

X軸選用DLK200定位單元，由一臺1000W伺服電機驅動。伺服電機與滾珠絲杠直接連接。

Y軸選用DLK160定位系統單元，由于結構要求，Y 軸是該運動結構的最末端。伺服電機與滾珠絲杠直接連接。

Z軸選用DLK160定位系統單元，Z軸的下端安裝電機，上端安裝Y軸,其滑塊與X軸滑塊。伺服電機與滾珠絲杠直接連接。

一臺微型伺服電機帶動一臺精密行星減速機，行星減速機輸出端安裝視覺系統，形成旋轉軸。所有這些元件均安裝Y軸的滑塊上。

3、伺服驅動系統

選用具有通用功能的伺服電機。每個運動軸配有一臺伺服電機及一臺減速機，四個運動軸，共四套伺服電機和四臺減速機，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機。

4、視覺系統

該部分由光源、鏡頭等組成。功能是時時將圖像傳輸給控制中心。

5、控制系統

控制系統由大型PLC、觸摸屏組成。

6、安全防護裝置

該機具有故障提示及報警功能，并且每次出現故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機器人碰撞保護功能；工件安裝到位檢測；光幕安全保護。

應用案例二：直線伺服驅動機器人定位系統在圖像處理上的應用

一、工作要求：
1、采用視覺系統對圖像進行檢測。

2、檢測范圍：

X ， Y 的有效行程分別為500mm 和 400mm 。在 Y 軸下端裝配視覺像機。

3、工件形狀：

工件為電腦液晶顯示器，該顯示器有大有小，工作臺每次安裝10個顯示器，以備檢測。

4、定位位精度及分辨率：

定位度為0.01mm

5、控制系統：

系統要求能夠對檢測數據要進行分析處理。

二、機器人組成：
該機器人由安裝架及顯示器工作臺、機器人定位系統、伺服驅動系統、末端檢測設備（相機）、控制系統等組成。
1、機器人定位系統

因為該結構要求的定位精度很高，用一般的傳動方式，如滾珠絲杠傳動，很難實現，我們選者了直線伺服電機定位單元。

X軸選用兩根DSM120定位單元。該定位系統的軌道是由兩排直線滾珠軌道組成的，軌道并排安裝在DS120定位型材的內底面兩側，直線電機的定子安裝在DS120定位型材內底面的中部，直線電機的動子安裝在DS120的滑塊上，滑塊與軌道安裝在一起，在軌道上運動。兩個電機分別由兩臺伺服驅動來驅動，由同一控制信號控制，保證嚴格的同步。