六轴机器人在机床上下料中的应用实例(六轴机器人在机床上下料中的应用实例视频)

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六轴机器人在机床上下料中的应用实例

混合六轴机器人介绍

1.混合机器人的组成

如图1所示，六自由度混联机器人由基于直角坐标机器人的三个直线运动轴和关节机器人末端的三个旋转轴组成。三个直线轴分别定义为X轴、Y轴和Z轴，可以是图1中的悬臂式三轴直角坐标机器人，也可以是龙门式三轴直角坐标机器人。Z轴下端的三个转轴从上到下分别是转轴A，摆动轴B和B轴的末端带动另一个转轴C，通常C轴的末端装有机器人手爪。三根转轴有两种结构形式可供选择。一个轴由三个伺服电机组成，如图1所示，安装在Z轴的下端。一种是三个伺服电机直接安装在对应的减速机上，这样运动位置精度更高。根据实际需要，混合机器人的直线运动轴也可以是二维XY轴结构或XZ轴结构，或者龙门结构。各直线轴的行程和承载能力可以根据需要来做。

图1是一个典型的混合六轴机器人，由一个悬臂三维直角坐标机器人和三个旋转轴组成。在图1中，手柄安装在最后的旋转轴上。

2.混合机器人的特点。

1)超大工作室空

它具有直角坐标机器人行程长、跨度大的优点。比如组装后X轴可以达到100m，Y轴可以达到20m；简而言之，它可以根据需要组合成一个具有所需工作空的大型机器人。

2)灵活的组合形式

混合机器人的直线运动轴也可以是二维XY轴结构或XZ轴结构，或者龙门结构。根据各直线轴的行程和承载能力，也可以是多轴组合，保证各轴不变形，有足够的强度。最后三个转轴也可以选择为两个转轴。总之，混合机器人可以设计出所有的结构形式和工作行程。

3)超负荷能力

矩形龙门框架结构承载能力强，无限扩展，稳定可靠，成本相对较低。抓取物体的能力主要受限于末端的三个旋转轴。目前手爪能抓取的物体重量有:50公斤、100公斤、200公斤。

4)定位精度高

通常单个直线运动轴的重复定位精度为0.05mm，而螺旋传动式和精密齿条齿轮传动式的重复定位精度可达到0.01mm甚至更高。还可以加上位置反馈信号，比如磁沙，提高定位精度。最终精度取决于末端的三个旋转轴。但最终末端的重复定位精度高于同类关节机器人。

5)安装方式简单。

混合动力机器人是一种模块化结构，所有的机器人都在装配厂预先连接并运行，然后从工厂拆卸下来。通过现场简单组装螺栓，调平即可实现电气调试，用户甚至可以自行完成机械安装。龙门框架是整个安装间空，其工作室空也在框架内。不需要非常专业的人员调整，安装简单，调整和后期服务成本低。

6)控制系统相对简单

混合机器人是直角坐标和柱坐标的结合，不仅容易理解，而且控制系统简单。易于编程和开发。不需要特殊的高级控制系统。

7)后期维护成本低。

不需要非常专业的人员调整，安装简单，调整和后期维护成本低。但关节机器人的编程和操控必须由供应商通过专业培训完成(厂商的软件编程费用为300元/小时)，需要收取专门的软件费用。

8)性价比高:无论是首次购买还是后期服务成本，都低于关节型机器人。

二、在排气管加工中的应用

如图2所示，李佳的一个工作台上有两个夹具，分别从不同的方向夹紧两根排气管。这样就可以在一个工作台上加工排气管的不同位置。难点在于先取下工件B，再通过两个方向的旋转，取下工件A，放在工装B上。从之前的加工中心抓起排气管放在工装a上，这里的另一个难点是两根排气管周围的空空间小，装卸比较困难。

图2:带有两个方向完全不同的工具的工作台。

为了提高效率，如图3所示，采用六轴混合机器人对四个垂直送料器进行全自动上下料。根据这些要求，沈阳莱茵机器人有限公司设计并生产了两套长行程、重载的6D混联机器人。

图3:一个6自由度混合机器人给四个支架供料。

完整的设备组成:

1.x轴:采用Roboworker品牌的增强型RSL300直线运动单元，齿轮齿条驱动，有效行程12m。RSL300安装在机器人支架上。2.y轴:采用与X轴相同的直线运动单元，有效行程为500mm。3.z轴:作为上下运动轴，是独立的RSL300直线运动单元。Z轴安装在Y轴的一端，与XY同时水平移动，但可以独立上下移动。其有效行程为1.4米，额定举升力为300公斤。4.三转轴:采用精密减速机和伺服电机，可任意角度旋转。5.手爪:手指运动主要由Festo气缸驱动。6.一条送料输送带，一个送料工作台，桁架和保护。7.一个控制系统；

三。从工具A到工具B的工作过程

这个项目最大的一个难点是，在A轴和C轴分别旋转，B轴摆动后，如何取下工装A的排气管，安装在工装B上，这里还要考虑机床中空和空之间的限制。

具体工作过程是先用手爪从A刀具上抓取工件，然后沿着A刀具的方向取下排气管。排气管离开工装A后，被压向工位B方向，然后，手爪压住B工装的导柱，将排气管安装在B工装上。图4展示了这个简单的过程。

图4:左上图显示了从工具A中抓取的排气管..右上图为拆下排气管后抬起旋转。下图左侧显示排气管调整到工具B要求的方向。下图右侧显示排气管以55.8度安装在工具B上。

四。结论

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