沖壓機(jī)器人主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。優(yōu)質(zhì)機(jī)器臂手部是用來(lái)抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式,稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù),機(jī)器臂廠自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜,一般專(zhuān)用機(jī)械手有2~3個(gè)自由度??刂葡到y(tǒng)是通過(guò)對(duì)沖壓機(jī)器人每個(gè)自由度的電機(jī)的控制,來(lái)完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制,控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。
在諸多焊接方式中,由于點(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制,至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格要求,因此點(diǎn)焊對(duì)所用的機(jī)器人的要求是不很高的,這也點(diǎn)焊機(jī)器人較早被應(yīng)用的原因之一。優(yōu)質(zhì)機(jī)器臂但為了確保焊接質(zhì)量,基本的要求還是要滿足的,比如說(shuō)點(diǎn)焊機(jī)器人不僅要有足夠的負(fù)載能力,而且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位時(shí)速度要快捷,動(dòng)作要平穩(wěn),定位要準(zhǔn)確,以減少移位的時(shí)間,提高工作效率。在實(shí)際焊接過(guò)程中點(diǎn)焊機(jī)器人需要有多大的負(fù)載能力,主要取決于所用的焊鉗形式,對(duì)于用與變壓器分離的焊鉗,30~45kg負(fù)載的機(jī)器人就足夠了。但是這種焊鉗一方面由于二次電纜線長(zhǎng),電能損耗大,也不利于機(jī)器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)而不停擺動(dòng),電纜的損壞較快。機(jī)器臂廠因此一體式焊鉗逐漸將其代替??紤]到點(diǎn)焊機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力,才能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進(jìn)行焊接,一般都選用100~150kg負(fù)載的重型機(jī)器人。為了適應(yīng)連續(xù)點(diǎn)焊時(shí)焊鉗短距離快速移位的要求,有些重型機(jī)器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能,而這也對(duì)電機(jī)的性能,微機(jī)的運(yùn)算速度和算法都提出更高的要求。
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人檢測(cè)產(chǎn)品很大程度上依靠機(jī)器視覺(jué),視覺(jué)的靈敏度將直接影響產(chǎn)品的檢測(cè)速度和檢測(cè)質(zhì)量,因此設(shè)計(jì)一款質(zhì)量過(guò)硬的視覺(jué)產(chǎn)品尤為重要,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員會(huì)面臨視覺(jué)定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別等諸多難題。優(yōu)質(zhì)機(jī)器臂一、打光的穩(wěn)定性工業(yè)視覺(jué)應(yīng)用一般分成四大類(lèi):定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別,其中測(cè)量對(duì)光照的穩(wěn)定性要求最高,因?yàn)楣庹罩灰l(fā)生10-20%的變化,測(cè)量結(jié)果將可能偏差出1-2個(gè)像素,這不是軟件的問(wèn)題,這是光照變化,導(dǎo)致了圖像上邊緣位置發(fā)生了變化,即使再厲害的軟件也解決不了問(wèn)題,必須從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度,排除環(huán)境光的干擾,同時(shí)要保證主動(dòng)照明光源的發(fā)光穩(wěn)定性。當(dāng)然通過(guò)硬件相機(jī)分辨率的提升也是提高精度,抗環(huán)境干擾的一種辦法了。機(jī)器臂廠比如之前的相機(jī)對(duì)應(yīng)物空間尺寸是1個(gè)像素10um,而通過(guò)提升分辨率后變成1個(gè)像素5um,精度近似可以認(rèn)為提升1倍,對(duì)環(huán)境的干擾自然增強(qiáng)了。二、工件位置的不一致性一般做測(cè)量的項(xiàng)目,無(wú)論是離線檢測(cè),還是在線檢測(cè),只要是全自動(dòng)化的檢測(cè)設(shè)備,首先做的第一步工作都是要能找到待測(cè)目標(biāo)物。每次待測(cè)目標(biāo)物出現(xiàn)在拍攝視場(chǎng)中時(shí),要能精確知道待測(cè)目標(biāo)物在哪里,即使你使用一些機(jī)械夾具等,也不能特別高精度保證待測(cè)目標(biāo)物每次都出現(xiàn)在同一位置的,這就需要用到定位功能,如果定位不準(zhǔn)確,可能測(cè)量工具出現(xiàn)的位置就不準(zhǔn)確,測(cè)量結(jié)果有時(shí)會(huì)有較大偏差。三、標(biāo)定 一般在高精度測(cè)量時(shí)需要做以下幾個(gè)標(biāo)定:第一,光學(xué)畸變標(biāo)定(如果您不是用的軟件鏡頭,一般都必須標(biāo)定);第二,投影畸變的標(biāo)定,也就是因?yàn)槟惭b位置誤差代表的圖像畸變校正,三物像空間的標(biāo)定,也就是具體算出每個(gè)像素對(duì)應(yīng)物空間的尺寸。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的工業(yè)機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。優(yōu)質(zhì)機(jī)器臂大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件,機(jī)器臂廠通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到工業(yè)機(jī)器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒),將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。
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