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(chan) 多種規格的直線導軌、步進電機、交流伺服電機、直線電機和多軸數控係統。以此為(wei) 基礎，在短時間內(nei) 可提供各種規格的線性導軌、二維、三維標準機器人及用戶專(zhuan) 用機器人和生產(chan) 線。這些機器人可以裝備焊槍、通用手爪或專(zhuan) 用工具，完成焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷(shang) 、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼、（軟仿型）噴塗等一係列工作。由於(yu) 百格拉的導軌、驅動電機,、減速機和控製係統等所有部件全部自己生產(chan) ，使得機器人整體(ti) 性能更加優(you) 異。十多年來出廠的機器人和生產(chan) 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(chan) 等行業(ye) 新老用戶的厚愛。

      百格拉公司的120多名專(zhuan) 家及工程技術人員成功開發生產(chan) 了各種規格的線性導軌，並在此基礎上與(yu) 用戶密切合作開發通用及專(zhuan) 用機器人，已為(wei) 許多廠家提供了數千台各種專(zhuan) 用機器人及生產(chan) 線。其中一個(ge) 應用領域是工件無損探傷(shang) 。

      在直角坐標機器人中各個(ge) 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(wei) 一維到多維很多種，每一維是一個(ge) 運動軸，由一個(ge) 直線運動單元組成。一台噴塗用三維直角坐標機器人由三個(ge) 直線運動單元組成，而一台碼垛機器人根據應用要求通常由幾個(ge) 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據是運動行程0到18米；負載1~180公斤；重複定位精度0.05mm；每個(ge) 軸運動速度最高可達5米/秒。

二、應用舉(ju) 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(ge) 軸的當前位置實時監視；

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，對X、Y軸誤差進行補償(chang) ，從(cong) 而達到精確定位的目的。

3 ）CCD相機的參數：

視場範圍：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(ge) 工件（X軸方向有n個(ge) ，y方向上有m個(ge) ），每個(ge) 工件的尺寸為(wei) L×H（單位：mm）

⑴ 位置計算

當定位（i，j）個(ge) 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(chuan) 送到計算機進行數據處理，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(wei) 定位係統存在誤差，在行程範圍內(nei) X、Y軸的最大誤差接近±1mm，所以要對誤差進行計算，並對其補償(chang) ，從(cong) 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(wei) 像素點尺寸

PC機驅動電機再走ΔX、ΔY，即完成準確定位。

⑶然後即可對工件進行測量工作。

2、  BERGER LAHR機器人在超聲波掃描儀(yi) 中應用

1）任務：航天飛船的儀(yi) 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(yi) 表板進行掃描

◆  使用百格拉高級伺服控製係統TLC612，TLC411實現定位控製

（2） 任務要求：整個(ge) 過程需要機器人的動作保持

高重複性，低振動，並且在Z軸導軌上，安裝可旋轉軸，從(cong) 而增加了掃描的範圍，可以完成多方位的掃描任務。