一 機(jī)器人的組成
一個(gè)典型的3D直角坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖,它由X軸,Y軸,Z軸及驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成,。下面分別予以介紹,,以便更好地了解直角坐標(biāo)機(jī)器人的日產(chǎn)保養(yǎng)。
1 直線運(yùn)動(dòng)軸
每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸主要由支撐載體的鋁型材或鋼型材和被安裝在型材內(nèi)部的直線導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)滑塊以及作為帶動(dòng)滑塊做高速運(yùn)動(dòng)的同步帶等組成,。
2 運(yùn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
直角坐標(biāo)機(jī)器人的傳動(dòng)主要是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步帶運(yùn)動(dòng),,同步帶帶動(dòng)直線導(dǎo)軌上的滑塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速低于600轉(zhuǎn)/分時(shí)通常選用步進(jìn)電機(jī),,否則選用交流伺服電機(jī),。
3 各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸間的連接板
各個(gè)軸間是通過(guò)連接板連接在一起的。連接板的方式及強(qiáng)度非常重要,,它直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)器人能否長(zhǎng)期高速高效穩(wěn)定工作,,要由有多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的師父來(lái)設(shè)計(jì)。連接板設(shè)計(jì)不好也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題,。
4 直角坐標(biāo)機(jī)器人的控制系統(tǒng)
機(jī)器人要在一定時(shí)間內(nèi)完成特定的任務(wù),,比如每10秒內(nèi)完成一次搬運(yùn)工作,就需要一個(gè)機(jī)器人大腦,。這個(gè)機(jī)器人大腦就是機(jī)器人的控制系統(tǒng),,它通常是數(shù)控系統(tǒng),PLC,,工控機(jī)加運(yùn)動(dòng)控制卡和帶軸卡功能的驅(qū)動(dòng)電機(jī),。
5 直角坐標(biāo)機(jī)器人的末端操作器——手爪系統(tǒng)
根據(jù)其具體應(yīng)用情況,其手爪系統(tǒng)可能是氣動(dòng)吸盤,、氣動(dòng)夾取手爪,、電動(dòng)夾取手爪、電磁吸取手爪,、焊槍,、膠槍、專用工具和檢測(cè)儀器等,,在很多場(chǎng)合可以一次抓取多個(gè)工件,。
二 直角坐標(biāo)機(jī)器人的主要特點(diǎn)
1 任意組合成各種樣式:每根直線運(yùn)動(dòng)軸最長(zhǎng)是6米,其帶載能力從10公斤到200公斤,。在實(shí)際應(yīng)用中已有近百種結(jié)構(gòu)的直角坐標(biāo)機(jī)器人,,這些結(jié)構(gòu)也可以任意組合成新的結(jié)構(gòu)等。
2 超大行程:因?yàn)閱胃堥T式直線運(yùn)動(dòng)單元的長(zhǎng)度是6米,,還可以多根方便地級(jí)連成超大行程,,所以其工作空間幾乎沒有限制,小到手機(jī)點(diǎn)膠機(jī),,大到24米長(zhǎng)行程的切割機(jī),,8米長(zhǎng)行程鉆銑床,6米*6米*3米的檢測(cè)機(jī)器人等,。超大行程時(shí)要采用直線導(dǎo)軌和齒條傳動(dòng)方式,。
3 負(fù)載能力強(qiáng):?jiǎn)胃本€運(yùn)動(dòng)單元的負(fù)載通常小于200公斤,。但當(dāng)采用雙滑塊或多滑塊剛性聯(lián)結(jié)時(shí)負(fù)載能力可以增加5到10倍。當(dāng)把兩根或四根直線運(yùn)動(dòng)單元并排接起來(lái)使用時(shí),,其負(fù)載可以增加2到4倍,。當(dāng)采用多根多滑塊結(jié)構(gòu)時(shí)其負(fù)載能力可增加到數(shù)噸。
4 高動(dòng)態(tài)特性:輕負(fù)載時(shí)其最大運(yùn)行速度可達(dá)到每秒8米,,加速度可達(dá)到每秒20米,。使其具有很高的動(dòng)態(tài)特性,工作效率非常高,,通常在幾秒內(nèi)完成一個(gè)工作節(jié)拍,。
5 高精度:按傳動(dòng)方式及配置在整個(gè)行程內(nèi)其重復(fù)定位精度可達(dá)到0.05mm到0.01mm。
6 擴(kuò)展能力強(qiáng):可以方便改變結(jié)構(gòu)或通過(guò)編程來(lái)適合新的應(yīng)用,。
7 高度穩(wěn)定性:必需要長(zhǎng)期高速高效地工作,,一次誤動(dòng)作,或不能保質(zhì)保量工作都會(huì)給用戶帶來(lái)很大的麻煩,。
三 直角坐標(biāo)機(jī)器人的保養(yǎng)
在前面已經(jīng)介紹了直線運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)部含有鋼柱導(dǎo)軌或直線導(dǎo)軌及其主要特點(diǎn),。通常機(jī)器人的每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸在經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的運(yùn)動(dòng)后要周期性的通過(guò)滑塊的注油孔給直線導(dǎo)軌加注潤(rùn)滑油。隨機(jī)器人使用環(huán)境的不同和工作速度不同,,其注油的周期也不同,。在食品和玻璃切割等行業(yè)要選用帶防塵帶的運(yùn)動(dòng)軸和縮短注油周期,在有噴水的場(chǎng)合也要縮短注油周期,。下面是必須做的保養(yǎng)工作,。
1 每周用油布擦導(dǎo)軸鋼柱
每周用油布擦直線運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)部含有鋼柱導(dǎo)軌或直線導(dǎo)軌,使其表面沒有灰塵及有一層油膜,。所用的油就是機(jī)床用運(yùn)滑油,。推薦潤(rùn)滑油類型:要滿足 ISO VG 220, Molyduval, Biolub 220,采用20或40號(hào)機(jī)械油,。
2 每月給油氈的注滿油
為了確保導(dǎo)軸得到充足的潤(rùn)滑, 要每月一次給油氈墊拄滿油,。它可以通過(guò)緊固在滑塊前端的潤(rùn)滑孔進(jìn)行再次注油。潤(rùn)滑時(shí)間間隔由周圍的環(huán)境決定,,如灰塵多導(dǎo)軌上油少了就要注油,。壓注式油杯被成對(duì)的固定在滑塊正面的尾端。為了能給導(dǎo)軸進(jìn)行完全的潤(rùn)滑,,必須確保最小的行程超過(guò)滑塊的長(zhǎng)度,。
3 調(diào)節(jié)齒形帶張力
通常境況下每3個(gè)月要調(diào)節(jié)齒形帶張力,如果負(fù)載很大,,或運(yùn)動(dòng)速度很高及加速度較大就要2個(gè)月調(diào)節(jié)一此齒形帶張力。,。高速及精度要求不高情況下,,齒形帶張力可以小些,,反之要大些,詳細(xì)數(shù)據(jù)及有關(guān)齒形帶張力的調(diào)節(jié)方法請(qǐng)與沈陽(yáng)百格機(jī)器人公司聯(lián)系
4 滑塊與鋼柱導(dǎo)軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
通常情況下運(yùn)行大約100公里后滑塊與導(dǎo)軌間的配合壓力就小了,,需要調(diào)節(jié)滑塊與導(dǎo)軌間的配合壓力,。詳細(xì)壓力數(shù)據(jù)及有關(guān)的調(diào)節(jié)方法請(qǐng)與沈陽(yáng)百格機(jī)器人公司聯(lián)系。
5 周期性檢查
機(jī)器人在加速和減速時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,,而且通常每天要工作24小時(shí),,所以機(jī)器人必須被牢固地安裝在支架上,以保證在長(zhǎng)期高速高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)沖擊下,,沒有任何晃動(dòng),。但大負(fù)載長(zhǎng)期高速高動(dòng)態(tài)工作可能會(huì)使有的部位的螺絲松動(dòng),這時(shí)要請(qǐng)對(duì)機(jī)械設(shè)備有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)找處原因,,緊好松動(dòng)的螺絲(有的部位必須帶膠),。還要經(jīng)常檢察每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的兩個(gè)限位開關(guān),保證其正確工作,。
四 在用戶處可能出現(xiàn)的問(wèn)題
1 噪音大了:看看是否要加潤(rùn)滑油,,其次再檢查有無(wú)螺絲松動(dòng)。要從地腳,,機(jī)器人支架,,連接板到每根軌的齒型帶壓板等。還可能是齒形帶張力小了,。根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題采取對(duì)應(yīng)解決措施,。
2 震動(dòng)大了:一定是那兒松動(dòng)了,要細(xì)細(xì)排查,。如果沒有發(fā)現(xiàn)機(jī)械方面的問(wèn)題,,就可能是有人改變了伺服電機(jī)的參數(shù),或控制系統(tǒng)里面的參數(shù),。通常要由有經(jīng)驗(yàn)的操作員來(lái)操作和管理機(jī)器人,。
3 某個(gè)軸不動(dòng)了
控制系統(tǒng)出問(wèn)題了,控制信號(hào)線斷了,,伺服電機(jī)壞了,,連軸節(jié)壞了或連接松動(dòng)了,而Neugart減速機(jī)從沒壞過(guò),。
4 速度慢了:沒有潤(rùn)滑油了,,粉塵多了要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)出力更大。解決辦法一是定期加注潤(rùn)滑油,,經(jīng)常用油布擦導(dǎo)軸鋼柱去掉粉塵及保證導(dǎo)軌一直均勻有潤(rùn)滑油,。如果速度還是上不去,就是驅(qū)動(dòng)電機(jī)選小了點(diǎn),,解決辦法是減低加速度和減速度值,。
5發(fā)生碰撞:檢查限位開關(guān),,確保其可靠工作。檢查和調(diào)節(jié)齒形帶張力,。檢查那兒螺絲松動(dòng)了,,要細(xì)細(xì)排查,特別是齒形帶張力機(jī)構(gòu)和所有連軸節(jié),,緊好松動(dòng)的螺絲(有的部位必須帶膠),。很多螺絲要用扭矩搬手,嚴(yán)格按德國(guó)百格拉公司定義的扭矩扭緊,。具體扭矩?cái)?shù)據(jù)及可能涉及的部位請(qǐng)與沈陽(yáng)百格機(jī)器人公司聯(lián)系,。
6 定位位置不準(zhǔn)了:齒形帶張力小了和連軸節(jié)松動(dòng)了都會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)位置不準(zhǔn)。
7 換齒形帶:齒形帶是消耗品,,通常一年更換一次,。但更換的時(shí)機(jī)與負(fù)載大小,運(yùn)動(dòng)速度,,加減速度值大小及工作方式和精度要求有關(guān),。如果精度要求有關(guān)可能五年更換一次。但按前面的方法無(wú)法滿足定位精度和降低噪音就該更換齒形帶,。齒形帶雖然是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,,但建議大家請(qǐng)與沈陽(yáng)百格機(jī)器人公司聯(lián)系,購(gòu)買他們推薦的產(chǎn)品,。
五 結(jié)論和展望
到目前為止真正出現(xiàn)的問(wèn)題還是用戶機(jī)器人操作人員技術(shù)水平和責(zé)任心問(wèn)題,。有的南方小公司安排連小學(xué)都沒畢業(yè)的小伙子來(lái)操縱機(jī)器人。公司內(nèi)部沒有更高的電器人員,,對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)幾乎一點(diǎn)也不懂,,沒法培訓(xùn)好。在大型汽車配件廠,,大學(xué)和有規(guī)模的企業(yè)其機(jī)器人運(yùn)行非常好,。隨著自動(dòng)化程度、環(huán)保要求,、衛(wèi)生規(guī)定,、生產(chǎn)效率和人工費(fèi)用的提高,技術(shù)人員數(shù)量和質(zhì)量的提高,,直角坐標(biāo)機(jī)器人在中國(guó)也必將被更多行業(yè)成功廣泛地采用,。