百格拉直角坐標(biāo)機(jī)器人在無(wú)損檢測(cè)行業(yè)的部分應(yīng)用
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該系統(tǒng)的整個(gè)工作過(guò)程如下:首先數(shù)控系統(tǒng)控制X,Z兩軸聯(lián)動(dòng),運(yùn)動(dòng)于最下方的檢測(cè)位置,到達(dá)位置后通過(guò)I/O口控制檢測(cè)頭工作,然后控制旋轉(zhuǎn)軸以一定的速度旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行檢測(cè).以上完成了一圈的檢測(cè),然后Z軸上移一定距離,進(jìn)行下一圈的檢測(cè),以后以此類推,最后完成整個(gè)檢測(cè).
三 案例二-----超大型圓柱類鋼件無(wú)損探傷掃描
被測(cè)物體是8m長(zhǎng)，直徑600mm的柱類鋼件，放在一個(gè)大型液體容器里。大型容器的兩端各有一個(gè)夾具，用于水平固定柱類鋼件。鋼件作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸由一臺(tái)BERGER LAHR伺服電機(jī)SER31122配德國(guó)NEUGART公司精密行星減速機(jī)PLS115/64HP驅(qū)動(dòng)。
機(jī)器人方面我們選用的為德國(guó)百格拉二維直角坐標(biāo)機(jī)器人, 兩個(gè)方向均采用PAS42形導(dǎo)軌,其中X方向選擇為PAS42BRM1000,Z方向選擇為PAS42BRM500.其中X軸我們選擇的電機(jī)為百格拉SER31122伺服電機(jī)加上減速比為的64的NEUGART減速機(jī).Z軸我們選擇的電機(jī)為百格拉SER31122伺服電機(jī)加上減速比為64的NEUGART減速機(jī).控制系統(tǒng)我們選擇的德國(guó)ENGERHART三軸數(shù)控系統(tǒng)。
所以整個(gè)過(guò)程需要機(jī)器人的動(dòng)作保持高重復(fù)性，平穩(wěn)性，并且要求定位極其精確。X軸的定位精度如下：電機(jī)每轉(zhuǎn)為16384點(diǎn)，經(jīng)行星減速機(jī)64倍減速后為16384*64。X軸的驅(qū)動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，X軸行走175mm,電機(jī)每轉(zhuǎn)一步X軸走175000/16384/64 =0.167 μm. X軸的定位精度如下：電機(jī)每轉(zhuǎn)為16384點(diǎn)，經(jīng)行星減速機(jī)64倍減速后為16384*64。旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的周長(zhǎng)是600*3.14 = 1884mm, 電機(jī)每轉(zhuǎn)一步旋轉(zhuǎn)軸表面轉(zhuǎn)過(guò)1884000/16384/64 =1.797 μm。實(shí)際上用不著這樣高的精度，而用精密行星減速機(jī)的目的是為了大量減少驅(qū)動(dòng)電機(jī)與負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比，來(lái)保證各軸的精確平穩(wěn)運(yùn)行。
四 案例三-----對(duì)儀表板進(jìn)行無(wú)損探傷掃描。
該系統(tǒng)要求采用超聲無(wú)損探傷對(duì)航天飛船上的許多部件進(jìn)行無(wú)損掃描。該設(shè)備要求可對(duì)部件從上到下360°無(wú)損探傷掃描,掃描密度幾乎沒(méi)有限制，可以非常精密，也可以僅對(duì)部件的幾個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行無(wú)損探傷掃描。檢測(cè)工件的最大范圍為5400*5400*400 mm.
該套系統(tǒng)選用德國(guó)百格拉三維直角坐標(biāo)機(jī)器人,其中X軸選擇為PAS44BRM5400,Y軸選擇為PAS44BRM5400,Z軸選擇為PAS44BRM400,同時(shí),由于跨度為5400,所以對(duì)于Y軸我們選擇雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),并且每200mm加固連接板的結(jié)構(gòu)來(lái)防止撓度的出現(xiàn)。在Z軸下端上我們裝配可旋轉(zhuǎn)超聲探頭,探頭旋轉(zhuǎn)角度是0~360°。具體結(jié)構(gòu)如圖三所示，圖四為檢測(cè)后的工件。
五 總結(jié)及展望
本文講述了德國(guó)百格拉公司的直角坐標(biāo)機(jī)器人配套超聲波掃描儀，在工件探傷中的三例應(yīng)用。此外，德國(guó)百格拉公司的直角坐標(biāo)機(jī)器人還被大量用于X射線探傷掃描。類似的應(yīng)用還有配備CCD攝像機(jī)來(lái)檢驗(yàn)和識(shí)別一些印刷品的質(zhì)量。配備激光高度測(cè)量?jī)x來(lái)對(duì)超大物體的三維形狀進(jìn)行測(cè)量和檢驗(yàn)，如大型鑄件和飛機(jī)上許多三維鋁板等。在許多測(cè)量工作中，德國(guó)百格拉公司的直角坐標(biāo)機(jī)器人多年來(lái)運(yùn)行非常穩(wěn)定可靠。用德國(guó)百格拉公司的直角坐標(biāo)機(jī)器人和直線運(yùn)動(dòng)單元可以很快組裝成幾乎所需的各種樣式尺寸的測(cè)試專用機(jī)器人，節(jié)省時(shí)間，人力和費(fèi)用。北京兩家用戶用德國(guó)百格拉公司的直角坐標(biāo)機(jī)器人和CCD攝像機(jī)來(lái)檢驗(yàn)物體，兩年來(lái)機(jī)器人運(yùn)行非常平穩(wěn)。隨著大批量全自動(dòng)化生產(chǎn)的迅猛發(fā)展及很多產(chǎn)品要在許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)100%被檢測(cè)，這類直角坐標(biāo)機(jī)器人將具有更加廣范的市場(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿Γ?
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