一、直角坐標機器人介紹

      德國公司是世界上最著名的機器人供應商之一，生產多種規(guī)格的直線導軌、步進電機、交流伺服電機、直線電機和多軸數(shù)控系統(tǒng)。以此為基礎，在短時間內可提供各種規(guī)格的線性導軌、二維、三維標準機器人及用戶專用機器人和生產線。這些機器人可以裝備焊槍、通用手爪或專用工具，完成焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼、（軟仿型）噴涂等一系列工作。由于百格拉的導軌、驅動電機,、減速機和控制系統(tǒng)等所有部件全部自己生產，使得機器人整體性能更加優(yōu)異。十多年來出廠的機器人和生產線全部在正常工作，深受包裝機械、印刷機械、機械電子、汽車、食品、藥品和化妝品生產等行業(yè)新老用戶的厚愛。

      百格拉公司的120多名專家及工程技術人員成功開發(fā)生產了各種規(guī)格的線性導軌，并在此基礎上與用戶密切合作開發(fā)通用及專用機器人，已為許多廠家提供了數(shù)千臺各種專用機器人及生產線。其中一個應用領域是工件無損探傷。

      在直角坐標機器人中各個軸主要是做直線運動，而且運動方向通常是相互垂直的，所以叫直角坐標機器人。直角坐標機器人可分為一維到多維很多種，每一維是一個運動軸，由一個直線運動單元組成。一臺噴涂用三維直角坐標機器人由三個直線運動單元組成，而一臺碼垛機器人根據(jù)應用要求通常由幾個一維，二維和三維直角坐標機器人組合而成。百格拉公司直角坐標機器人的主要技術數(shù)據(jù)是運動行程0到18米；負載1~180公斤；重復定位精度0.05mm；每個軸運動速度最高可達5米/秒。

二、應用舉例

1、BERGER LAHR機器人在工件定位中應用方案

1） 機器人型號及設備

X軸行程；4000mm；Y軸行程：2500mm；Z軸行程：2mm

在Z軸上安裝CCD相機，對位置進行測量。

2）電氣結構

⑴在機器人的運動過程中，PC機可實時顯示X、Y、Z軸的當前坐標值，可對三個軸的當前位置實時監(jiān)視；

⑵PC機通過圖象處理卡把CCD相機攝下的照片進行處理，得到位置參數(shù)，對X、Y軸誤差進行補償，從而達到精確定位的目的。

3 ）CCD相機的參數(shù)：

視場范圍：10mm×10mm

分辨率：256×256像素；

像素點尺寸：10/256≈0.039mm

中心坐標：（128，128）

4）工作過程：

如有n×m個工件（X軸方向有n個，y方向上有m個），每個工件的尺寸為L×H（單位：mm）

⑴ 位置計算

當定位（i，j）個工件時，機器人定位到坐標［L（i－1）+L/2 ，H（j－1）+H/2］

同時CCD相機攝取圖象，把記錄下的位置圖象傳送到計算機進行數(shù)據(jù)處理，經過二值化，求出工件實際原點得到當前工件中心位置的像素點坐標（X0，Y0） 

注： 0<X0<256   0<Y0<256

⑵計算誤差，準確定位

因為定位系統(tǒng)存在誤差，在行程范圍內X、Y軸的最大誤差接近±1mm，所以要對誤差進行計算，并對其補償，從而達到準確定位的目的。

則X、Y軸的誤差ΔX、ΔY

    ΔX = (X0－128) ×0.039     

ΔY = (Y0－128) ×0.039 

注：0.039為像素點尺寸

PC機驅動電機再走ΔX、ΔY，即完成準確定位。

⑶然后即可對工件進行測量工作。

2、  BERGER LAHR機器人在超聲波掃描儀中應用

1）任務：航天飛船的儀表板無損掃描

（1） 機器人型號及設備

◆  PR 6/3 , 5400mmx5400mmx400mm

◆  在Z軸上裝配掃描頭，對儀表板進行掃描

◆  使用百格拉高級伺服控制系統(tǒng)TLC612，TLC411實現(xiàn)定位控制

（2） 任務要求：整個過程需要機器人的動作保持

高重復性，低振動，并且在Z軸導軌上，安裝可旋轉軸，從而增加了掃描的范圍，可以完成多方位的掃描任務。