1、本体结构
直角坐标机器人具有空间上彼此笔直的多个直线移动轴(一般3个),通过直角坐标方向的3个独立自在确定其手部的空间位置,其动作空间为一长方体。直角坐标机器人结构简略,定位精度高,空间轨道易于求解;但其动作范围相对较小,设备的空间因数较低,完成相同的动作空间要求时,机体本身的体积较大。
直角坐标机器人各个运动轴一般对应直角坐标系中的X轴,Y轴、Z轴,X轴和Y轴是水平面内运动轴,Z轴是上下运动轴。在一些使用中Z轴上带有一个旋转轴,或带有一个摆动轴和被装置在型材内部的直线导轨、运动滑块以及作为带动滑块做高速运动的同步带组成。
直线运动轴之所以能够完成精确的运动定位,是由电机驱动体系决定的。
常用的驱动体系有:沟通/直流
伺服电机驱动体系、
步进电机驱动体系、直线
伺服电机/直线
步进电机驱动体系。每一个驱动体系都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用将弱电信号扩大,将其加载在驱动电机的强电商,驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。
在要求高动态,高速运转状况,大功率等场合多用沟通/支流伺服电机体系作为驱动;在要求低动态,低速运转状况,小功率驱动等场合可用步进电机体系作为驱动,而在要求极高动态,高速运转状况、高定位精度等场合才会用到直线伺服体系驱动。
作为一种成本低廉、体系结构简略的自动化机器人体系解决方案,直角坐标机器能够被使用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装置、印刷等常见的工业生产领域,在代替人工,提高生产功率,安稳产品质量等方面都具有显著的使用价值。
(2)装置方式
大部分的直坐标机器人选用倒装方式,如图2-14所示。
针对不同的使用场合,对直角坐标机器人有不同的规划要求,比如根据对精度、速度的要求挑选不同的传动方式,根据特定的工艺要求为末端作业头挑选不同的夹持设备(夹具、爪手、装置架),以及关于示教编程,坐标定位,视觉识别等作业形式的规划挑选等,从而使之满足于不同领域、不同工况的使用要求。
直角坐标机器人的特色:
1、自在度运动,每个运动自在度之间的空间夹角为直角;
2、自在操控的,可重复编程,一切的运动均按程序运转;
3、一般由操控体系、驱动体系、机械体系、操作东西等组成;
4、灵活,多功能,因操作东西的不同功能也不同。
5、高可靠性、高速度、高精度;