[分享]直角坐标机器人介绍 [复制链接]

工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。关于机器人的定义随着科技的不断发展，在不断的完善，直角坐标机器人作为机器人的一种，其含义也在不断的完善中。 XJxs4a1[t  
,],JI|Rl8c  
根据对于这一概念的分析，我们作如下阐述： [BZ(p  
l6`d48U
 
一、直角坐标机器人的特点： E!}-qbH^  
C>\!'^u
1  
1.多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角。 +sR *d  
2.自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行。 0m+5Zn  
3.一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。 !{]v='   
4.灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。 vn%U;}  
5.高可靠性、高速度、高精度。 bZOy~F|  
6.可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。 L$u&~"z-  
7].IT(  
二、直角坐标机器人的应用： 2$i 0yPv  
*Xtc`XH  
因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代期着十分重要的作用。 :7DVc&0  
h$ETH1Ue  
三、直角坐标机器人的分类： PM@s}(  
_@~kYz  
1.按用途分：焊接机器人、码垛机器人、涂胶（点胶）机器人、检测（监测）机器人、分拣（分类）机器人、装配机器人、排爆机器人、医疗机器人、特种机器人等。 [;CqvD<S  
2.按结构形式分：壁挂（悬臂）机器人、龙门机器人、倒挂机器人等 Lx
:9@3'7'  
3.按自由度分：两坐标机器人、三坐标机器人、四坐标机器人、五坐标机器人、六坐标机器人。 -< dMD_  
)V$!  
还有其他一些分法，这里就不一一介绍了。 N>6yacTB  
2W:?#h3  
四、直角坐标机器人核心元件——直线定位单元 q=0{E0@9({  
Yqhz(&*)  
为了降低直角坐标机器人的成本，缩短产品的研发周期，增加产品的可靠性、提高产品性能，在欧美的许多国家都已将直角坐标机器人模块化，而直线定位单元（系统）则是模块化的最典型的产品。 ;AL@<,8  
-Ib+/'  
一个完整的定位单元（系统）由几部分组成 x+:,b~Skk  
|7Xpb  
1.定位体型材：作为轨道的安装支撑部分，该型材不同于一般的框架型材，它要求非常高的直线度，平面度。 K<7T}XzU$  
2.运动轨道：安装在定位体型材上，直接支撑运动的滑块。一个定位体型材（系统）上，可能安装一根运动轨道，也可能安装多根运动轨道，轨道的特性及数量直接影响定位单元（系统）的力学特性。组成定位系统的轨道种类很，通用的有直线滚珠轨道，直线圆柱钢轨道。 V
F!kr1n!  
3.运动滑块：由负载安装板、轴承架、滚轮组（滚珠组）、除尘刷、润滑腔、密封盖组成。运动滑块与轨道通过滚轮或滚珠藕合在一起。实现运动的导向。 >/HU
'  
4.传动元件：通用的传动元件有同步带、齿形带、丝杠/滚珠丝杠、齿条、直线电机等。 *~<]|H5~  
5.轴承及轴承座：用于安装传动元件及驱动元。 ??%T  
SSsQu^A  
五、直角坐标机器人驱动元件——电机驱动系统 iJKm27 ">  
yE|}
 r  
直线定位单元（系统）之所以能够实现精确的运动定位，是由电机驱动系统决定的。 K^qUlyv  
"1`i]Y\'  
常用的驱动系统有： ,Qi|g'a  
$?AUk  
交流/支流伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、直线伺服电机/直线步进电机驱动系统。每一个驱动系统都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。 wR<QeH'V  
y[@j0xlO  
在要求高动态，高速运行状态、大功率驱动等场合多用交流/支流伺服电机系统作为驱动；在要求低动态，低速运行状态、小功率驱动等场合可用步进电机系统作为驱动；而在在要求极高动态，高速运行状态、高定位精度等场合才会用到直线伺服系统驱动。 rNzhP*F
w  
bZ22O"F  
六、直角坐标机器人的灵魂——控制器 gJFpEA {  
89- 8v^ Pq  
为实现机器人的灵活多变的运动功能、迅速的反应处理功能，机器人必须要有一个大脑——控制器。 6k=Wt7C  
Y <i}"eI*  
控制器的功能是指令源，它可以根据编号的程序时时发出控制指令、时刻接受反馈信号、时刻判断处理信息。 [[r3fEr$!p  
j!_^5d#d  
根据功能的不同，控制器可以有很多种： K\E]X\:  
H- qP>:  
1.工控机与运动控制卡的组合：运动控制卡借用计算机的资源，利用自身的运动控制功能实现控制。 |&RX>UW$W  
2.脱机运动控制卡：借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。 KRR^?  
3.PLC-借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。 ~Ow23N  
4.专用控制器。 qH$rvD!]  
-0IFPL8  
七、直角坐标机器人的终端设备——操作工具 W;g+R-  
dVtLYx  
直角坐标机器人的终端设备应用途不同，可以装配各种各样的操作工具： Cv(N5mA2  
SU}oKii /  
如焊接机器人的终端操作工具是焊枪：码垛机器人终端操作工具是抓手；涂胶（点胶）机器人终端操作工具是胶枪、检测（监测）机器人终端操作工具是相机或激光。 ,lS-
;.  
%TTL^@1!b  
有些工作复杂的工作，单一操作工具不能完成，需要安装两个或以上操作工具才可以。如对于非固定轨迹运动物体的抓取除需要机械抓手外，还需要一个相机，时刻跟踪计算物体的空间位置。