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        七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌在焊裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

        2018-04-15 13:48:54李霄
        商品與質(zhì)量 2018年36期
        關(guān)鍵詞:拖鏈直線導(dǎo)軌滑臺

        李霄

        中汽(天津)汽車裝備有限公司 天津 300000

        隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)自動化生產(chǎn)已進(jìn)入一個新的階段,工業(yè)機(jī)器人替代人工作業(yè)已逐步實現(xiàn)。七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌廣泛應(yīng)用于焊接、鑄造、機(jī)械加工、智能倉儲、汽車、航天等行業(yè)領(lǐng)域。其應(yīng)用的柔性空間大,幾乎不受限制,基本適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。對于工業(yè)機(jī)器人的未來發(fā)展,起著至關(guān)重要的作用。下面對七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌在焊裝生產(chǎn)線的應(yīng)用及基本結(jié)構(gòu)做主要介紹:

        1 七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌在焊裝生產(chǎn)線應(yīng)用之焊接工作站

        應(yīng)用領(lǐng)域:點焊、弧焊、激光焊等各種焊接;七軸工業(yè)機(jī)器人可以讓焊接機(jī)器人擴(kuò)展多個焊接工位;擴(kuò)展機(jī)器人作業(yè)半徑,可以焊接更大、更長的工件;提高機(jī)器人使用效率,穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量,保證其均勻性,降低對工人操作技術(shù)的要求;提高勞動生產(chǎn)率;改善工人勞動強(qiáng)度,可在特殊環(huán)境下工作;為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ);縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期,減少相應(yīng)設(shè)備投資。

        2 七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌在焊裝生產(chǎn)線應(yīng)用之搬運(yùn)系統(tǒng)

        在采用機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)的自動化焊裝生產(chǎn)線上,機(jī)器人主要完成各工位間工件傳送、門蓋區(qū)域滾邊島工位的工件放入及輸出等工作。其通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)各工位之間及機(jī)器人與輸送設(shè)備之間的可靠的運(yùn)動協(xié)調(diào)關(guān)系。用于柔性焊裝生產(chǎn)線的工業(yè)機(jī)器人,大多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)六軸機(jī)器人,其基本優(yōu)勢在于柔性化程度高,采購成本較低,后期維護(hù)簡便。但六軸機(jī)器人因為其運(yùn)動姿態(tài)的限制,大多數(shù)情況會是用一臺機(jī)器人管理一個工位,這樣成本會增加,造成資源浪費(fèi)。直線導(dǎo)軌正是為了克服標(biāo)準(zhǔn)六軸機(jī)器人的上述問題而研發(fā),其基本原理就是在機(jī)器人第六軸的上增加平移裝置,并為該裝置配置獨(dú)立的伺服控制系統(tǒng)(電機(jī)和編碼器),最后通過電纜接入機(jī)器人控制柜內(nèi),由機(jī)器人的控制系統(tǒng)共同控制該直線七軸裝置與其他六個軸的協(xié)調(diào)運(yùn)作。通過在機(jī)器人第六軸上加裝直線七軸裝置,實現(xiàn)了一臺機(jī)器人可以在兩個或多個工位的工作,大大提高生產(chǎn)效率,節(jié)省工作空間

        3 七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌的基本結(jié)構(gòu)

        其主要由以下四個部分組成:(如圖1)

        圖1

        3.1 滑臺部分

        滑臺用于放置機(jī)器人。其安裝面的布孔圖取決于機(jī)器人的型號。驅(qū)動部分和拖鏈系統(tǒng)的隨動連接件固定在滑臺上。在底座的導(dǎo)軌上通過四組導(dǎo)向輪組件進(jìn)行引導(dǎo)?;_的運(yùn)動范圍由伺服控制系統(tǒng)控制。如果超過允許的行程,則依靠底座上的限位裝置停止滑臺運(yùn)動。

        3.2 驅(qū)動部分

        驅(qū)動裝置(圖2) 由伺服電機(jī)、減速機(jī)、齒輪、潤滑裝置、安裝板及固定件等組成。其中齒輪與底座上的齒條相嚙合,從而驅(qū)動滑臺運(yùn)動。設(shè)計的驅(qū)動部分可定義為直線導(dǎo)軌的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。驅(qū)動部分通過隔板與滑臺固定在一起。

        圖2

        伺服電機(jī)被固定在減速機(jī)的側(cè)面。電機(jī)電纜和控制電纜通過插頭連接。電機(jī)轉(zhuǎn)速通過齒輪箱減速后被齒輪傳遞到齒條上。減速機(jī)通過安裝板固定在滑臺上。減速機(jī)是永久潤滑的。齒輪和齒條通過潤滑系統(tǒng)提供的潤滑脂潤滑。

        3.3 拖鏈系統(tǒng)

        拖鏈系統(tǒng)包括用于機(jī)器人能量供應(yīng)及介質(zhì)供應(yīng)的電纜和管路。這些電纜和管路是為運(yùn)行直線導(dǎo)軌和機(jī)器人以及其連接的工具 (例如焊鉗、抓手等)而配備的。該拖鏈系統(tǒng)在地面上的底座中固定,在滑臺上則通過隨動連接件固定。在滑臺上的安裝取決于拖鏈的長度。而拖鏈的長度則視滑臺的行程長度而定。

        3.4 底座

        底座(圖3)用于將七軸機(jī)器人直線滑軌固定在地面上。支座由地腳及其安裝板固定在地面上。其中導(dǎo)軌、齒條、限位裝置及防護(hù)板安裝在底座上。

        圖3

        4 結(jié)語

        七軸工業(yè)機(jī)器人直線導(dǎo)軌可以進(jìn)行模塊化設(shè)計,整體結(jié)構(gòu)有出色的剛性,即使在急停急起的作業(yè)狀態(tài)下也能堅持平穩(wěn)作業(yè),保持較小的噪音及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使其在柔性化焊裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用前景更加廣闊。

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