小型搬运机器人

ZTR搬运码垛机器人可以应用在大多数的工厂自动化场合，示例图片是我们为客户制作的几种类型的搬运机器人。我们可以根据客户的要求定制符合现场实际需要的机器人，包括手抓。

图片一是一个用于磁性材料抓取的小型机械手，下面对该机械手的结构和运行方式做以介绍

1、设备的机械结构：

X轴使用一根德国BAHR公司生产的DLK120型滚珠丝杠传动的直线定位系统构成， X轴全长804毫米。 Y轴使用一根德国BAHR公司ELK40型滚珠丝杠传动直线定位系统，Y轴全程zui长731.7毫米。Z轴使用一根德国BAHR公司ELK30型滚珠丝杠传动直线定位系统构成，Z轴全程zui长318毫米，在XYZ三个轴两端分别设有限位机构和原点机构。定位机构有效行程：X轴500毫米，Y轴200毫米，Z轴50毫米。系统的重复定位精度0.05毫米。

机械手的末端抓取机构使用日本SMC生产的MHZ2-20D2气动手抓，手指结构为两个三角形夹头，四点固定，以方便抓紧圆柱型工件，

对于不同大小的工件，提供3种尺寸规格的手指（10~20、20~30、30~40各一套）。手指更换操作简单，材料为不锈钢，以避免和工件想吸引。

机械手的动力部分使用的是日本松下公司生产的全数字交流伺服系统，X/Y轴电机为MHMD400W，Z轴为MSMD100W（报闸）。

2、设备的电器系统

    设备的控制系统由一台OMRON公司的PLC（CP1H）和5.7寸的触摸屏组成，可向机械手的伺服驱动器发送脉冲信号，从而控制机械手的运动；另加一个40点I/O扩展模块和一个串口通讯模块。PLC、触摸屏、伺服驱动器、中间继电器、控制电源及必要的电器元件集成在一台500X400X800的灰白色电控柜内，机械手与驱动器之间的A连接线4米、内部PLC与电脑之间的B连接线3米，内部PLC与外部PLC的C连接线2米。

    电器元件使用国产品牌如正泰等。

3、具体的控制过程

   1. 对机械手的操作有手动和自动两种模式，可根据需要进行切换。

   ① 手动模式可以实现两种功能：

   1是能够在触摸屏上直接按方向键，实现对XYZ轴移动控制；

   2是用户还可通过选定路径号（即下面的?~?）单独控制机械手运动。

   ② 自动模式下，机械手的运动，能够协调、配合其他设备的动作。

   采用外部PLC控制机械手与其他设备的协调运作，机械手内部PLC等待外部PLC传过来的  指令后，根据已设定的程序运作（如执行路径?）；同时，内部PLC可以将机械手的状态信息反馈给外部PLC。

   设计路径移动程序如下（4个物料的情况）：

这里执行完路径?和路径?后，我们认为机械手完成了1个物料过程，依次类推。

在自动模式下，例如，由路径?切换到路径?时，通过PLC传递信号，协调完成整个过程；而在手动模式下，由路径?切换到路径?时，无需通过PLC传递信号，用户可通过选定路径号（如?）单独控制机械手运动。

因为移动轴顺序有要求，移动程序编写分为A、B两种：

路径A（1、3、5、7）：

从*点到第二点，先移动X轴，其次Y轴，zui后Z轴；待气缸动作1后（夹物），至第三点规避，先移动Z轴（提高），其次Y轴（缩回），zui后X轴（不动）；从第三点到第四点，先移动Z轴，其次X轴，zui后Y轴；待气缸动作2后（放物），从第四点到第五点，先移动Y轴，其次Z轴，zui后X轴。

路径B（2、4、6、8：）

从*点到第二点，先移动X轴，其次Z轴，zui后Y轴；待气缸动作1后（夹物），至第三点规避，先移动Z轴（提高），其次Y轴（缩回），zui后X轴（不动）；从第三点到第四点，先移动X轴，其次Y轴，zui后Z轴；待气缸动作2后（放物），从第四点到第五点，先移动Z轴，其次Y轴，zui后X轴。

以上各点（A、B、C、D）需要由设备供方告知如何定位、并在程序里输入。

    2、触摸屏上集成：

    包括1手动/自动模式切换、2路径号选择及运行、3复位、4停止、5上/下/左/右/前/后方向移动、6夹紧/松开、7到达A/B/C点的状态显示、8夹紧/松开物件的状态显示、9运动/静止的状态显示等功能。

    3、PLC提供232串口，以方便用户将上述2的各项功能集成到上位机组态王中（集成到上位机组态王这一部分内容由用户自己开发）。

    4. 报警功能：机械手具有故障提示功能。

4、机械手的运行轨迹

说明：

1. 物料从A处取放到B处中心，待处理一段时间后（5~15分钟），再从B处放到C处。  

2.  A、B、C之间会有高度差（默认A和C同一水平面，而B相对要高一些）。

3.  A与B、B与C、B的上方这三处可能会有障碍物，即机械手的进出只能在B上方一个有限的小空间内，因此机械手运动程序的设计需避开障碍物。

4.  气爪抓取方式为：从抓取零件的正上方垂直落下，夹取零件；移动到地点后，气爪松开零件，再垂直移动到零件的正上方，退出零件。

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