打磨機器人

發(fā)布日期:2012-04-01    蘭生客服中心    瀏覽:4964

 一、為什么需要打磨機器人
  很多鑄件要人工打毛刺,不僅費時,打磨效果不好,效率低,而且操作者的手還常常受傷。打毛刺工作現(xiàn)場的空氣染污和噪聲會損害操作者的身心健康。各種材質(zhì)和形狀物體的打磨,拋光等工作在德國早已由機器人來完成。本方案所介紹的打磨機器人就是為一著名德國企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)的。

二、打磨機器人的工作原理
  圖1 是沈陽萊茵機電(15840142090)給用戶設(shè)計的打磨機器人功能性原理圖。
            
            圖1:打磨機器人功能性原理圖

  整個打磨機器人有雙工作臺和一臺三維直角坐標(biāo)機器人組成。其中雙工作臺的工作原理和加工中心的雙工作臺原理相似。當(dāng)一個工位上的毛坯件被打磨過程中,操作員可以把另一工位上已打磨完的零件取下,然后裝上另一毛坯。每個工作臺上的工裝可以把零件轉(zhuǎn)動180 度,這樣能對毛坯的四個面進(jìn)行打磨。圖2 是所用的三維機器人,其中Z 軸(上下運動軸)上帶有氣動砂輪。通過編程可以使沙輪按要求的軌跡和速度對毛坯進(jìn)行打磨。也可以采用示教方式編程,通過手動運動打磨,系統(tǒng)自動記錄下運行的軌跡和速度。以后就用通過示教方式所產(chǎn)生的程序來對同樣零件打磨去毛刺!             
         
            圖2:實際采用的打磨機器人

  打磨機器人的Z 軸采用滾珠絲杠傳動的兩根PAS43BB 直線運動單元,其有效行程為300mm。Y 軸采用滾珠絲杠傳動的兩根PAS43BB 直線運動單元, 其有效行程為800mm。X 軸也采用滾珠絲杠傳動的兩根PAS43BB 直線運動單元, 其有效行程800mm。這是在中德合資企業(yè)沈陽百格機器人有限公司生產(chǎn)的。驅(qū)動電機也采用德國百格拉公司的交流伺服。減速機是采用德國Neugart 公司的PLE 系列精密行星減速機?刂葡到y(tǒng)采用德國Engelhardt 公司F44 數(shù)控系統(tǒng)。

  在打磨和拋光等過程中對機器人的各個軸都有較強的持續(xù)性沖擊和震動。為此對單根直線運動單元的滑塊,各個軸間的連接板等都采用加強措施,采用抗震和抗沖擊措施。所用的連接螺絲也采用防震措施,避免松動。

三、五軸五聯(lián)動打磨機器人
  對應(yīng)一些復(fù)雜形狀零件的打磨和拋光,需要砂輪工作面能在水平面和垂直面轉(zhuǎn)動。為此我們采用了為激光噴丸和激光淬火用的五軸機器人。在如圖3 所示的五個運動軸中,兩個旋轉(zhuǎn)軸A 軸和C 軸采用德國Neugart 超精密型法蘭輸出減速機PLF64-40 和百格拉配17 位絕對值編碼器的TLD 系列伺服電機。而X,Y 和Z 軸也采用精密滾珠絲杠傳動。

  五軸五聯(lián)動機器人最關(guān)鍵的是其高度開放的機器人控制系統(tǒng)。我們采用的五軸五聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)帶有RCTP 功能。就是說編程時僅給出最后運動軌跡的坐標(biāo)(X, Y, Z, A, C),其中(X, Y, Z)是運動軌跡點的坐標(biāo)值,而(A, C)是砂輪在該點的兩個方向。通過常見的CAM 軟件,就能自動產(chǎn)生機器人的運動軌跡。也可以通過示教和內(nèi)插來自動生成運動軌跡。
          
                                        圖3:五軸五聯(lián)動機器人

四、安全防護(hù)措施
  直角坐標(biāo)機器人必須有防塵保護(hù)措施,以防打磨過程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入直線運動單元內(nèi)部。為此我們采用多種防護(hù)措施,比如加防護(hù)鋼帶和加防護(hù)罩。所用防護(hù)罩與機床的防護(hù)罩相同,能防塵和防水。

  此外就是采用安全隔離措施,吸走打磨過程中產(chǎn)生的粉塵。機器人工作空間與操作者之間采取很好的隔離措施,保證機器人不會撞擊到操作者,砂輪等損壞后也飛不出隔離板,不會傷到操作者。

五、結(jié)論
  機器人的工作空間可以按用戶要求定制,來滿足一次卡一個零件,或多個零件的要求?梢陨a(chǎn)五軸或更多軸的機器人。這類機器人不僅可以提高工作效率和質(zhì)量,避免了操作者的受傷,還可以完成很多手工無法完成的大磨和拋光工作。特別是對各種規(guī)格,各種復(fù)雜形狀的鋼類鑄件進(jìn)行打磨。采用我們的機器人可以對飛機玻璃,大型異型零件,各種金屬類居家生活用品(銀、金器具,炊具,燈具,工藝品),飛機、摩托車及汽車零部件進(jìn)行拋光。

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