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丹巴赫直角坐標(biāo)噴涂機(jī)器人方案
DANBACH ROBOT
、項(xiàng)目概述
1、要求對(duì)異型門框（門口）3000*2000*400的內(nèi)、外表面進(jìn)行連續(xù)往復(fù)噴涂
2、每套系統(tǒng)膠槍2把，負(fù)載小于10Kg
3、噴涂速度不小于300mm/s
4、五軸機(jī)器人代替人工帶動(dòng)噴槍運(yùn)行平穩(wěn)、連續(xù)，漆面均勻。根據(jù)不同工藝要求，保持膠槍與作業(yè)面始終保持設(shè)定的距離
5、機(jī)器人控制系統(tǒng)帶有示教功能，可以根據(jù)不同的作業(yè)面簡單編程
二、設(shè)計(jì)方案
1、機(jī)器人結(jié)構(gòu)
根據(jù)要求，結(jié)合我們產(chǎn)品的特點(diǎn)，將采用如圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)化三維龍門式機(jī)器人。根據(jù)實(shí)際需要噴涂的內(nèi)、外側(cè)面，所以在Z軸末端我們還需要增加水平方向的旋轉(zhuǎn)軸與上下方向的翻轉(zhuǎn)軸，這樣我們才能完成整體的噴涂要求。具體對(duì)各軸的定義如圖2所示
2、機(jī)器人選型
A、B軸（旋轉(zhuǎn)軸）：
旋轉(zhuǎn)軸的主體是法蘭輸出減速機(jī)（如右圖所示），配合相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)水平和垂直的旋轉(zhuǎn)。
Z軸選擇
由于需要帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和膠槍，所以我們?cè)O(shè)定負(fù)載為30kg，Z軸我們將選擇德國Roboworker公司的RSS60導(dǎo)軌，其有效行程為400mm。
Y軸選擇：
同樣，由于Y軸需要帶動(dòng)Z軸運(yùn)動(dòng)，所以Y軸我們選取兩根德國Roboworker公司的RSL60導(dǎo)軌并排放置，有效行程為2000mm，滑塊中間連接板用于安裝Z軸。
X軸選擇：
基于兩根RSL60導(dǎo)軌，中間傳動(dòng)軸連接，構(gòu)成龍門式結(jié)構(gòu)，X軸有效行程為：3000mm
RSL60直線運(yùn)動(dòng)單元的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號(hào)： RSL040/RSO040 RSL060/RSO060 RSL090
較大負(fù)載： 40 kg 100 kg 260 kg
較大長度： 6000 mm 6000 mm 6000 mm
較大速度： 5 m/s 5 m/s 5 m/s
較大加速度： 40 m/s2 40 m/ s2 40 m/ s2
標(biāo)準(zhǔn)型重復(fù)定位精度： ±0.05 mm ±0.05 mm ±0.05 mm
精密型重復(fù)定位精度： ±0.025 mm ±0.025 mm ±0.025 mm
轉(zhuǎn)動(dòng)軸直徑： 31.8 mm 41.4 mm 63.6 mm
空載轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩 0.3 Nm 0.6 Nm 0.9 Nm
標(biāo)準(zhǔn)型RSL60直線導(dǎo)軌受力參數(shù)
型號(hào)： Fx(N) Fy(N) Fz(N) Mx(Nm) My(Nm) Mz(Nm)
060.150 900 2200 1500 43 50 80
060.200 900 2200 1500 43 80 120
060.300 900 2800 2000 54 140 200
060.500 900 3500 2600 65 200 400
3、電氣結(jié)構(gòu)
運(yùn)動(dòng)控制卡---驅(qū)動(dòng)電機(jī)---直接坐標(biāo)機(jī)器人
控制系統(tǒng)：采用2塊德國Movtec運(yùn)動(dòng)控制卡，實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)。32路輸入、32路輸出?？刂瓶ò惭b在與計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程，通過顯示器顯示運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于膠槍及油漆比例混合等我們可以通過系統(tǒng)的I/O來輔助配合。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇性價(jià)比高的伺服、步進(jìn)電機(jī)，根據(jù)各個(gè)軸的負(fù)載、運(yùn)動(dòng)速度情況，選擇不同功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)，保證設(shè)備的平穩(wěn)高速運(yùn)動(dòng)、定位；具有斷電制動(dòng)功能（Z軸）；具有良好的制動(dòng)性；
減速機(jī): 彌補(bǔ)電機(jī)的轉(zhuǎn)距不足和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量匹配，達(dá)到90％以上的傳動(dòng)效率；
信號(hào)檢測: 每個(gè)軸的兩端安裝限位開關(guān)，對(duì)機(jī)器人有定的保護(hù)作用；
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