六轴机器人的发展史

2018-12-03 11:22:48 康道昊威 10

  康道昊威资讯:六轴机器人的发展史,六轴机器人的发展也是有历史的。


  六轴机器人的发展,经历了刚性自动线和柔性自动线的两个时代。就目前而言,在国内二者均有之。刚性加工自动线的输送分为棘轮棘爪、摆杆、抬起步伐、机动滚道等形式。随着加工中心机床的发展,由其组成的自动线逐步替代组合机床组成的自动线,它以适应小批量多品种的优点,得到市场的广泛认可,并称其为柔性加工自动线。这种以加工中心机床组成的柔性加工自动线,就其输送装置或输送带依然为刚性,这类柔性自动线可谓是准柔性。当今的柔性加工自动线又有了飞跃,输送形式以刚性加柔性(六轴机器人)并存,或纯柔性输送,即输送系统全部由桁架机器人组成,这是真正的柔性加工自动线,即主机柔性,输送系统也柔性。如主机是高速加工中心配以六轴机器人输送,又称之为敏捷柔性加工自动线,是敏捷制造系统的重要组成部分。自动线采用六轴机器人输送后,输送步距可根据机床的配置随意改变,自动线上的机床与机床之间的安装位置不再象刚性输送那样,按照输送步距或步距倍数的要求进行严格的安装,且输送速度也可根据生产节拍及输送的距离而改变。而真正体现柔性输送的重要一面是,当被加工零件的产品改变后,输送部分不会不适应而全部更换,只要改变输送程序和机器人局部结构即可。采用六轴机器人输送更先进的一面是,机床柔性加工自动线整体的自动化、智能化的协调统一。因此,六轴机器人才在当今柔性加工自动线上越来越多地被采用,使整个生产过程通过信息流系统进行控制。在加工和运输过程中,所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制。信息流系统分为由计算机、物流控制计算机、单元控制计算机、各数控机床以及信息传送网络组成。目前,汽车制造业中加工发动机缸体、缸盖及曲轴等大批量关键零件的柔性加工自动线,大都采用了六轴机器人输送。

关节机器人

  1.六轴机器人的组成


  机器人能够借助可编程序来处理和执行任务。机器人主要由手臂、回转装置、运动部件及驱动部件组成。通过对工件外形或工件上定位支撑点定位夹持工件。例如,在汽车发动机加工柔性自动线物流输送中,六轴机器人的夹持模块会根据缸体、缸盖、曲轴等工件的外形特点,选取不同的定位和夹持方式。柔性机器人上采用气缸和电机进行定位和夹持模块的切换驱动,一套机器人可完成不同品种的工件搬运工作。夹持定位模块可根据产品质量和外形的大小采用系列化设计,机器人上的夹持定位模块安装方式相同,针对不同系列的工件,只需切换相应的夹持定位模块即可,满足快速切换的需要。这样,当加工不同品种的工件,只须变换夹持模块就可实现,提高了六轴机器人的柔性化。


  由于六轴机器人输送的速度快,加速度大,加减速时间短。当输送较重的工件时,惯量大,因此,伺服驱动电机要有足够的驱动和制动的能力,支撑元件也要有足够的刚度及强度。只有这样,才能使伺服电动机满足六轴机器人输送的高响应、高刚度及高精度要求。


  2.六轴机器人是如何实现自动化的


  六轴机器人作为时尚的一种输送工具,越来越受到青睐。目前,国内外主流的柔性自动线物流系统主要有两种形式:由六轴机器人输送工件组成的全自动生产系统和由机器人搬运系统进行上下料组成自动生产线。在欧美日等发达工业体系,由高速加工中心和六轴机器人组成的敏捷柔性生产系统已经是主流产品,六轴机器人在高空中输送零件,直接把被加工零件从一台机床输送到另一台机床上,六轴机器人兼有工序间运输和自动上下料及物料回转等辅助功能。由于它输送快捷、柔性,结构相对简捷,便于组合。因而,被机床制造商所器重。


  在选择合适伺服电动机的情况下,根据物料运动的距离和运行节拍,计算出伺服系统的位移和轨迹,对驱动器PID参数进行动态调整。六轴机器人根据接收到的位移、速度指令,经变化、放大并调整处理后,传递给运动单元,通过光纤传感器对运行状态进行实时检测,在高速搬运过程中,运动部件在极短的时间内到达给定的速度,并能在高速行程中瞬间准停,通过高分辩率编码器的插补运算,控制机械误差和测量误差对运动精度的影响。由于被输送的工件不同,质量也不同,因此,六轴机器人有多种规格和系列。在选择时,根据被输送工件的质量,加工的节拍来选取。但机器人的手臂,夹持方式,则根据被输送工件的形状、结构及机床夹具定夹方式来设计。