直角坐标机器人在检测行业中的应用

1、直角坐标机器人在检测行业中的应用无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解产品及各 种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检 测；常用的无损检测方法有：射线检测（RT、超声波检测（UT、磁粉检测（MT、渗透检测（PT、涡流检测（ET和目视检测（VT。应用案例一： 三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测一、工作要求：1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。2、检测范围：X，Y, Z轴的有效行程分别为2500mm 无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解 产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做 无损检测；常用的

2、无损检测方法有：射线检测（ RT 、 超声波检测（ UT 、磁 粉检测（ MT 、渗透检测（ PT 、涡流检测（ ET 和目视检测（ VT 。应用案例一：三坐标壁挂机器人对 液晶显示器 的检测工作要求：1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。2、检测范围：3、X ， Y ， Z 轴的有效行程分别为 2500mm ， 600mm 和 400mm 。在 Z 轴下端装配 可旋转视觉像机。相机可旋转。 工件形状：示器工件为电脑液晶显示器，该显示器有大有小，工作台每次安装 10 个显 ，以备检测。4、定位位精度及分辨率：重复定位度为± 0.025mm系统分辨率0.01 mm5、控制系统： 系统要

3、求能够对检测数据要进行分析处理，包括显示出探伤扫描图像、 滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、 位置标记 等。二、机器人组成： 该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检 测设备（相机）、控制系统等组成。1 、安装架及显示器工作台2、机器人定位系统机器人定位系统是整台设备的核心，为德国 bahr 公司产品， X,Y,Z 三坐标均选择为高精密滚珠丝杠传动，单坐标重复定位精度为0.025mm。X轴选用DLK200定位单元，由一台1000W司服电机驱动。伺服电机与滚珠丝杠 直接连接。丫轴选用DLK160定位系统单元，由于结构要求，丫轴是该运动结构

4、 的最末端。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。Z轴选用DLK16（定位系统单元，Z轴的下端安装电机，上端安装 丫轴, 其滑块与X轴滑块。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。一台微型伺服电机带动一台精密行星减速机，行星减速机输出端安装 视觉系统，形成旋转轴。所有这些元件均安装 丫轴的滑块上。3、伺服驱动系统 选用具有通用功能的伺服电机。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。4、视觉系统该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。5、控制系统控制系统由大型PLG触摸屏组成。6、安全防护装置 该机具有故障提示及报警功能，并且

5、每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置，便于迅速排除故障，主要包括：机器人碰撞保护功能；工件 安装到位检测；光幕安全保护。应用案例二：直线伺服驱动机器人定位系统在图像处理上的应用工作要求：1、采用视觉系统对图像进行检测。2、检测范围：X ， 丫 的有效行程分别为 500mm 和 400mm 。在 丫 轴下端 装配 视觉像机。3、工件形状： 工件为电脑液晶显示器，该显示器有大有小，工作台每次安装 10个显 示器， 以备检测。4、定位位精度及分辨率：定位度为 0.01mm5、控制系统： 系统要求能够对检测数据要进行分析处理。二、机器人组成：该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱

6、动系 统、末端检测设备（相机）、控制系统等组成。1、机器人定位系统 因为该结构要求的定位精度很高，用一般的传动方式，如滚珠丝杠传 动，很难实现，我们选者了直线伺服电机定位单元。X轴选用两根DSM12定位单元。该定位系统的轨道是由两排直线滚珠 轨道组成的，轨道并排安装在 DS120定位型材的内底面两侧，直线电机的定子 安装在DS120定位型材内底面的中部，直线电机的动子安装在 DS120的滑块 上，滑块与轨道安装在一起，在轨道上运动。两个电机分别由两台伺服驱动来 驱动，由同一控制信号控制，保证严格的同步。丫轴选用一根DSM12定位单元，为便于安装负载，DSM120滑块安装 面与工作台面垂直。负载

7、直接安装在该轴的滑块上。2、伺服驱动系统 直线伺服电机作为驱动已经与定位单元融为一体，不再需要其他的驱动。3、视觉系统该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。4、控制系统控制系统由大型PLG触摸屏组成。应用案例三：三坐标龙门机器人对飞机零件的检测。工作要求：1、 采用超声无损探伤对飞机的许多小部件进行无损扫描。用超声波检测（UT方法进行探伤检测：2、探伤范围：X ， Y ， Z 轴的有效行程分别为 800mm ，600mm 和 400mm 。在 Z 轴下端上装配 可旋转超声探头。探头旋转角度 是 0360°5、件形状： 工件形状包含圆弧、直线、曲面等各种元素，所以要

8、求机器人能够方便实现空间插补；6、位精度及分辨率：重复定位度为± 0.05mm系统分辨率0.01 mm5、控制系统： 系统要求能够对检测数据要进行分析处理，包括显示出探伤扫描图 像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将探伤结果打印或上传给上位机、 位置标记 等。同时要求系统能够根据工件的图纸生成可执行的运动控制文 件。机器人组成：该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备 （相机）、控制系统等组成。1 、机器人安装架 检测室的运动速度较慢，负载较轻，使用铝型支架就可以了。2、机器人定位系统机器人定位系统是整台设备的核心，为德国 bahr公司产品， X,Y,Z 三坐标

9、均选择为同步齿形带传动，单坐标重复定位精度为 0.05mm最快直线运 动速度：1000mm/s其中X坐标轴为两根长度为1200mm跨度为800mmi勺定位 系统ELZ40,由同步传输器保证两根定位系统运动的同步，由一台 400W司服电 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。丫轴选用ELZ40和 ELR40定位单元，由于结构要求，两个定位单元上 下并排放置。ELZ4 0为主驱动结构，ELR40位辅助结构。两根定位系统由一台400W司服电机驱动，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ELSZ40定位系统单元，出于安装考虑，滑块需要延长，并与 丫轴滑块固定在一起。，驱动定位体的伺服电机驱动和滑块安装在一起。实 际应用中我们选择了一台400W带抱闸的伺服电机，匹配了一台行星减速机。旋转轴安装在Z轴的末端，于一台微型伺服电机带动一台精密行星减 速机形成，相机安装在减速机的输出端，随减速机的旋转而旋转。3、伺服驱动系统 选用具有通用功能的伺服电机。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。4、视觉系统该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。5、控制系统控制系统由大型PLG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