在金属浇注领域，搬运机器人有着广泛的应用和需求。下面就是我们依据客户要求开发的一台在铝锭浇注生产线上工作的搬运机器人，其特点是负载范围大，小到几公斤，大到几吨；运行速度快，且速度可调整；动作灵活，可以完成复杂的工作任务；可靠性高，维护简单。

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任务要求

工作类：运动空间为三维，四自由度运动。

行程：X方向2200mm, Y方向1500mm, Z方向1200mm,水平旋转：+-900;能够和生产线融为一体，有良好的通讯功能。***大负载重量为150Kg,额定负载125Kg。层与层间成90度角交叉排放。每次共九层，层高1000mm。***快速度为1000mm/s，平均速度为500mm/s。

精度：1mm

02

机器人组成方案

机器人定位系统是整台设备的核心，为日本OTC公司产品，因运动速度快，而重复精度并不高，X,Y,Z三坐标均选择为同步齿形带传动，单坐标重复定位精度为0.1mm，***快直线运动速度：1000mm/s。其中X坐标轴为两根长度为3000mm，跨度为2200mm的定位系统ELZ100，由同步传输器保证两根定位系统运动的同步，由一台3000W伺服电机驱动。出于驱动扭矩及惯量的匹配，需要配一台减速机。

Y轴选用双定位系统，之所以选者如此大截面的定位单元，主要是因为Y轴为双端支撑，中间悬空结构，如果选择的截面不够，将不能保证机器人运动的平稳性，机器人在高速运动时将发生振颤。一为主驱动结构，一为辅助结构。两根定位单元并排使用，将Z轴夹在中间，能够很好的平衡负载，这种安装方式具有非常好的稳定性。两根定位系统由一台2500W伺服电机驱动，出于驱动扭矩及惯量的匹配，需要配一台行星减速机。Z轴选用双滑快全包围定位系统，牢固稳定。

　　旋转轴与Z轴是集成在一起的，通过在Z轴定位体中心添加一根贯穿的长轴实现的。长轴的***上端作为驱动端，与伺服电机安装在一起。长轴的***下端作为负载端，用于安装物体。因物体较重，转动惯量较大，不能直接安装在驱动轴，必须加一台盘式减速机才能匹配。伺服电机的动力先由长轴传输到减速机再传输到负载，就实现了旋转负载的功能。

　　该搬运机器人的选用具有Profibus功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机，四个运动轴，共四套伺服电机和四台减速机，其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。

　　该机械手选用日本OTC机器人抓手，压力可调，配备压力缓冲阀，使夹持动作平稳抓手上装有感应机构，能够自动感知物体，并通知控制中心进行物体抓放。

　　控制系统由大型PLC、触摸屏组成。该系统拥有强大的Profibus通讯功能。能够将数据实时传输给以太网，能够将控制指令以总线的方式发送给伺服系统，使整个的运动相当流畅。该系统可预置多种工件的程序，更换品种时可在触摸屏上调用相应程序。

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