德爾塔拾取機器人的優(yōu)化

發(fā)布日期:2012-04-01    蘭生客服中心    瀏覽:3452

  北美人均糖年消費量近25lb。因此,你從精美包裝中吃到的很多糖果是由行業(yè)中最出色的快速傳送機器人(德爾塔機器人)擺放的。它的開發(fā)始于20世紀80年代,其設計在快速傳送機器人市場中最受歡迎,應用領域為包裝、醫(yī)療和制藥行業(yè)。拾放系統(tǒng)可配20個德爾塔機器人,每分鐘搬運100至2500個產(chǎn)品,糖果的需求很大。

  對提高機器人生產(chǎn)效率的持續(xù)需求遇到了各種挑戰(zhàn)。高可靠性、少維護、冗余和穩(wěn)定運行是機器人制造商面臨的主要性能問題。這些挑戰(zhàn)使得德爾塔機器人的貼牌生產(chǎn)商一直在尋找改善設計的途徑——尋找優(yōu)化部件的解決方案。重新設計的最好體現(xiàn)是Bosch Sigpack系統(tǒng)德爾塔機器人。阿爾法齒輪傳動和WITTENSTEIN運動控制都是WITTENSTEIN集團成員,他們共同支持德爾塔機器人的創(chuàng)新設計。采用先進部件和cymex——WITTENSTEIN專有伺服選型軟件,WITTENSTEIN和阿爾法能夠減少機器人的占用空間并提高其吞吐能力。

德爾塔設計

  德爾塔并聯(lián)機器人設計的基本原理是使用平行四邊形,它允許輸出鏈接保持在輸入鏈接的固定位置。使用三個平行四邊形可以完全實現(xiàn)只有三個平移自由度的移動平臺定位。三個平行四邊形的輸入鏈接通過后旋接點安裝在旋轉(zhuǎn)控制桿上。

Schematic of the Delta robot (US patent No. 4,976,582).

  旋轉(zhuǎn)控制桿上的后旋接點以兩種方式啟動:旋轉(zhuǎn)(直流或交流伺服)電機或線性執(zhí)行機構(gòu)。為了使德爾塔機器人出色地完成拾放功能,第四邊用于從起點到移動平臺上的端控制器傳送旋轉(zhuǎn)運動。

  Sigpack系統(tǒng)德爾塔機器人的原設計是使用線性齒條和小齒輪傳送裝置。該設計經(jīng)證明是不合理的。需要改進的主要方面包括:頻繁維護源于齒條和小齒輪/線性執(zhí)行機構(gòu)設計的開放性;性能不理想;裝配時間長;機器人自重重;控制和精度不理想。

  新設計追求功能最大化,并減少了75%的部件。該設計稱得上是帶綜合杠桿臂的電機(變速箱聯(lián)合體)具備所有驅(qū)動部件、防水、防塵、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和性能優(yōu)異的理想解決方案。
 
Motor-gearbox drive with carbon lever.

德爾塔新設計

  新設計的德爾塔機器人將采用帶綜合杠桿臂的WITTENSTEIN運動控制電機—變速箱系統(tǒng)取代現(xiàn)有的線性齒條和小齒輪。TPM伺服執(zhí)行機構(gòu)由高精度減速齒輪、多極數(shù)電機和反饋組成,所有部件打包集成,最適合Sigpack。由于執(zhí)行機構(gòu)概念取消了多余的部件,空間和重量減少了50%。根據(jù)設計,新解決方案取消了傳統(tǒng)解決方案中多余的旋轉(zhuǎn)零件,如:減少執(zhí)行機構(gòu)慣量的多余軸承、聯(lián)接器和大軸。機電解決方案中的電源和磁鐵向負荷靠攏,提高了剛度和動態(tài)響應,同時裝配時間減少,可控性增強。 
 
Classic Delta robot designed using rack and pinion as a linear actuator.

  在部件減少和工廠設計的優(yōu)化方面,機械設計包括:機器人外形、4臺電機和變速箱、幾根碳條。

  兩種解決方案的技術(shù)指標相比之下,新德爾塔設計(XR31)改進顯著。


  隨著生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率愈來愈受到重視,德爾塔機器人的新設計概念采用阿爾法和WITTENSTEIN部件做為系統(tǒng)集成的利器,為您享受美味準備了理想的機器人。因此,請您下次在從精美的包裝中取出美味巧克力時,想一想,是一臺德爾塔機器人和緊湊的伺服電機以每分鐘150顆的速度為您精心擺放的。
 
Speed/Load profile.


Characteristic motor curve with application load.

  阿爾法齒輪傳動器和WITTENSTEIN運動控制都是WITTENSTEIN集團公司的成員,以運動控制的領頭羊地位享譽世界。欲了解更多解決方案,請登陸網(wǎng)站:www.alphagear.com。

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