《简单快速的直角坐标机器人选型》

  • 来源专题:智能制造
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2023-09-04
  • 简单快速的直角坐标 机器人 选型
    得益于智能参考流程的帮助,博世力士乐的智能功能套件可完全自动定义
    ●LinSelect选型工具新增用于涂胶任务的参考流程
    ●只需输入几个参数即可获得具体的产品建议
    ●适用于搬运和涂胶任务的完整子系统
    得益于LinSelect选型软件中智能参考流程的帮助,适用于执行典型涂胶任务的涂胶智能功能套件的设计效率提升。
    博世力士乐使直角坐标机器人选型过程变得更加简便易行。以搬运领域为例,LinSelect选型软件中的智能参考流程将引导用户在尽可能短的时间内找到最佳子系统,从而完成典型的涂胶任务,如粘合或密封。只需输入几个参数,电子工具便会提供具体的建议,帮助用户选定合适的直角坐标机器人。该建议是根据可实现的最佳技术标准、价格和交付时间而确定,以此为指导,产品选型操作变得更加容易。
    适用于搬运和涂胶机器人的参考流程使数字工程更简便、更快捷。为达到最佳效果,博世力士乐除了自身的机电一体化和软件专业知识外,还将其从客户项目中取得的实践经验融入到了开发过程中。
    涂胶任务的全新参考流程始自于对采用空间龙门架或水平区域龙门架形式的多轴系统的选择。输入几个参数之后,算法便会从50,000多种组合中计算出最佳选项。在此过程中,大量的测量数据和全面的实用专业知识将与高度复杂的计算逻辑相结合。
    以全自动方式设计涂胶机器人只需一些关键数据即可。除速度之外,还涉及预计的轮廓长度、宽度和半径,以及涂胶附件的周期时间、起始位置与荷载重心。之后,借助于可视化涂胶序列,子系统的完整机电一体化设计随即经软件计算完成。
    在选定所需要的力士乐自动化和驱动包后,LinSelect将针对每种情况下的最佳技术、最低价格和最短交付时间提供具体建议。可将建议结果保存为一个项目,共享或直接传输到博世力士乐的在线配置器,在此对所选子系统重新进行可视化处理以供3D实时预览。相关文件和CAD数据可即刻下载。
    预装操作软件加快调试速度
    一旦在LinSelect中完成系统选型,并于在线配置器中选定操作软件,零件列表将被直接传输给力士乐的生产系统。利用库存标准组件立即投入生产可最大限度地缩短交付时间。在现场,预装操作软件可在调试过程中为您提供帮助,并最多将所需时间减少80%。除了该流程随附的向导程序外,自动参数化和轴走参考位以及基于预定义功能块的视觉排序在此也发挥着关键作用。后者包含典型的涂胶程序在内,如“涂胶”、“冲洗”或“擦拭针头”程序。只需点击几下,便可以激活移动监控并将数据传输给更高层级的质量系统。
    博世力士乐不仅可提供涂胶智能功能套件,还可提供其他用于搬运任务、冲压和接合应用的智能功能套件。其使命是:更快、更简便、更可持续地执行典型的工厂自动化任务。公司将一流的线性技术与自动化硬件和直观的软件相结合,创建出灵活且可快速部署的子系统,从而促进该目标的实现。
    所有智能功能套件均可通过现成的软件模块被轻松集成到生产线中。开放式工业以太网标准PROFINET也在被支持之列。
    作为全球领先的传动与控制技术供应商之一,博世力士乐致力于为各类机械和系统设备提供高效、强大、安全的智能运动解决方案。公司在行走机械应用、工业应用及工厂自动化等领域拥有丰富的项目经验,并且凭借其智能元件、定制化解决方案及工程服务,为实现互联工业创造完美的应用环境。同时,博世力士乐还为客户提供各种液压、电子传动与控制、齿轮、线性传动及组装技术,软件及物联网的接口。公司业务遍及全球80多个国家与地区,拥有超过32,000名专业员工,2022年全球销售额约70亿欧元。
    自1978年进入中国市场以来,博世力士乐已在北京、常州和西安建立了生产基地,截止至2022年12月,拥有约2,800名员工。
    博世集团是世界领先的技术及服务供应商。博世集团约421000名员工(截至2022年12月31日)。2022财年创造了882亿欧元的销售额。博世业务划分为4个领域,涵盖汽车与智能交通技术、工业技术、消费品以及能源与建筑技术。作为全球领先的物联网供应商,博世为智能家居、 工业4.0 和互联交通提供创新的解决方案,旨在打造可持续、安全和轻松的未来出行愿景。博世运用其在 传感器 技术、软件和服务领域的专知,以及自身的云平台,为客户提供整合式跨领域的互联解决方案。利用带有人工智能(AI)功能或在开发和生产过程中运用人工智能技术的产品和解决方案,推进互联生活。通过产品和服务,博世为人们提供创新有益的解决方案,从而提高他们的生活质量。凭借其创新科技,博世在世界范围内践行“科技成就生活之美”的承诺。集团包括罗伯特 ? 博世有限公司及其遍布超60个国家的约470家分公司和区域性公司。如果将其销售和服务伙伴计算在内,博世的业务几乎遍及全世界每一个国家。博世集团于2020年第一季度在全球400多个业务所在地实现了碳中和。博世的长远健康发展建立在创新实力上。博世的研发网络拥有约85500名研发人员,其中有近44000名软件工程师,遍布全球136个国家和地区。 .
  • 原文来源:https://robot.ofweek.com/2023-08/ART-8321202-8210-30609008.html
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    • 编译者:icad
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    • 一、 工业机器人 3大优势 优点一、节省成本:人力成本的上涨无疑是推动各行业机器换人的重要因素,机器人代替人工生产能够将越来越高昂的人工成本节省。机器人可以实现24小时操作,只需要一人看管或者一人同时看管两台甚至是更多的机器,能够有效节约人力资源成本。另外,使用工业机器人的智能化工厂,自动流水线的生产模式更能节省场地,使工厂的规划更加紧凑,节省土地资源成本。 优点二、方便监管:传统企业生产的过程中,尽管有很多的规章制度,但是员工在执行的过程中总是不会彻底贯彻执行下去,这样很难杜绝员工偷懒的现象,企业很久很难保证每天的产能产量。工业机器人的使用,人工大量减少,企业对人员的管理更加简单高效。 优点三、安全性高:采用智能工业机器人进行生产,能够最大限度的保障工人工作的安全性,不会出现由于工作上的疏忽或者疲劳而产生的安全事故。在重复性很高的工业生产车间,人类员工很容易出现生理上的疲劳,导致安全事故的发生,使用工业机器人则可以确保安全。 未来,在工业上,工业机器人将会承担越来越多的工作,智能化和自动化的趋势,将导致工业机器人改变以往的生产经营模式,通过引进工业机器人实现生产自动化,进一步提升工业生产效率,促进产业结构的智能化调整。 二、为什么工业机器人需要经常校准呢? 校准必要性: 1、如果机器人不进行校准,机器人不能共用程序,精度很低且不稳定。在维修等因素引起机器人几何参数变化后,机器人所需的重新编程将迫使其工作暂停。如果进行机器人校准,只要使用编程过程中的一小部分时间,其科研以及经济价值相当可观。 2、校准可以提高机器人处理环境不确定性的能力。随着机器人应用领域的复杂化,作业环境的不确定性将对机器人作业任务有重要的影响,固定不变的环境模型极可能导致机器人作业失败。 3、现代自动控制理论的发展导致带有传感器辅助设备的机器人离线编程系统受到普遍重视。若要完成较为的离线编程任务(如精密工业制造),不仅要求机器人的动作重复精度好而且要求机器人的精度高。机器人精度不高的主要原因是机器人的设计参数和其实际参数的不同,这往往是制造误差造成的。而机器人校准就是通过调整机器人控制软件来提高机器人精度的一种措施,往往可以将精度提升几个数量级。 4、在机器人的研发过程中,必须获得足够多的精确数据来分析评估机器静态与动态。其中包括测量机器人关节位置、末端执行器上特定点在指定坐标系下的坐标;机器人的走位是否真的按我们的设计运动轨迹在运动;机器人加速运动时是否过冲;机器人走角度的时候是否按存在偏离;震动对机器人的影响;机器人在运载多少重量的物体时各分析数据;机器人精度重复性测试等等……。这些数据都得依赖一套完整的校准系统来获取。 上述因素往往会导致机器人本体以及在正常作业时,精度偏低的问题。特别是轨迹精度达不到使用要求,因而必须对机器人性能进行评估、校准。对误差进行测量,分析,不断修正机器人实际参数,以满足生产及应用过程中所需的灵活性和适应性。快速校准机器人TCP点,home点,连杆长度,机器人各轴夹角,检测机器人关节齿轮间隙,减速比,耦合比……。并补偿回去,一般二十分钟可校准好一台机器人。从而快速改善机器人性能。 更多信息可以来这里获取==>>电子技术应用-AET<<.
  • 《四轴加工中心旋转工作台任意点位的坐标系跟踪 》

    • 来源专题:数控机床——前沿技术
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2016-06-28
    • 一、引言    在带旋转工作台的四轴加工中心上,已知工件上任意一点的坐标及该点法向与机床Z 轴的夹角,利用宏程序可以很快地求出工件旋转任意角度某点的新坐标,使刀具能快速准确地定位于工作台旋转后的新点位,从而实现任意点位的坐标跟踪功能,在该点的法向平面内编程,很容易实现坐标系的旋转。在进行复杂工件的多面加工时,可以极大地减轻工人的找正强度,同时又大大简化编程,效率得到大幅提升,具有较强的实际意义。    二、四轴加工中心及装夹特点   四轴加工中心,除X、Y、Z 三轴外,一般有一旋转工作台,立式加工中心为绕X 或Y 旋转的A 或B 轴。卧式加工中心为绕Y 轴旋转的B 轴。无论是立加还是卧加,在加工时,工件装在旋转工作台上,操作者都需要先找正工件,然后将找正数值输入到数控系统的坐标偏置寄存器中,这样就确定了一个工件坐标系。然而,不同的零件其形状、加工部位和装夹姿态不同,所对应的找正基准也就不同,所设定的坐标系也是不同的,即工件坐标系是随不同的零件而随机设定的。但是有一部份工件,其加工部位与找正基准所确定的坐标系对应着一定的角度关系,该角度可能是一个变量,且在图纸上所标的基准往往是找正基准。操作者在加工此类工件时如果没有夹具定位,不同的工件需要找正坐标系,每次装夹都要进行细心繁琐的计算,以求出所加工点位坐标与工作台旋转中心的偏移量,或者通过先旋转工件,再找正加工点位面的方法。这样不仅效率低下,易出错,而且大量占用了机床的调试时间,增加了操作者的工作强度。   如何能让操作者按图纸找正工件的基准,不用考虑工件旋转的点位变换,就可以在找正的基准下的坐标系内直接编程,快速地进行加工呢?利用宏程序来进行坐标变换,计算出工作台旋转任一角度后的点位的新坐标,从而使刀具快速定位于工件上的这一坐标点,可以轻而易举地实现这一点。    三、相关坐标系及点位转换   如图1 所示加工工件时加工中心的相关坐标系。机床坐标系是机床厂家设置在机床上的一个物理原点,一经回参考点,机床坐标系就建立起来了,它的原点即为机床的绝对原点。工件坐标系是以工件上的某一点为原点的坐标系,操作者找正工件后将相关数据输入到数控机床坐标偏置内的值即为工件坐标系的原点,它在机床坐标系中的坐标位置如图所示为A1、B1、C1 值。四轴旋转工作台的旋转中心(P 旋转)是在机床中的一个固定点,它在机床坐标中的位置也是固定的,其(P 旋转)在机床坐标系中的坐标位置为A、B、C 值。故可以求得工件坐标系与四轴旋转中心(P 旋转)的相对关系为:   a=A-A1   b=B-B1   c=C-C1   如图2 所示,工件上任一点V1 点绕旋转工作台旋转中心(P 旋转)旋转任一角至V2 点,V2 点的新坐标可以分以下三步完成:①将V1 点平移至V1’点,用图形变换原理可以理解为将工件坐标系的原点平移至四轴旋转中心。② V1’点绕X 轴作d1 角度的旋转,可以理解为V1’绕四轴旋转中心(P 旋转)作旋转。③将V2’点移回V2 点,可以理解为将工件坐标原点从四轴旋转中心移回。这样只要通过数控系统的宏程序功能,运用正余弦运算就比较容易编制出四轴加工中心旋转工作台任意一点跟随坐标系的宏程序。   四、转换坐标点的宏程序   为了操作简便,操作者可以利用数控机床的坐标寄存器将事先找正的四轴旋转工作台的(P 旋转)坐标值输入到G59 坐标系,将装夹好的工件基准面找正设置旋转角度基准A0 值并输入到G54 坐标系的A 坐标中,将要加工的点位坐标输入到G58 坐标系中。运用G58 坐标系中的坐标值减去G59 坐标系中的坐标值,即得到如图1 中所示的A、B、C 值,可以理解为已将工件坐标系原点平移至四轴旋转中心;这时可以旋转工作台至如图2 所示的d1 角度;再通过三角函数计算出旋转角度后的直线位移,并叠加到原G59坐标系中,如图2 所示可以理解为将工件标系原点从四轴旋转中心移回新位移的V2 点。最后调用系统参数将经过宏程序计算过的G59 叠加后坐标值重新赋值给G54 坐标中。将该宏程序命名为O9011,同时将系统NO.6051 号参数写入123,再以后的加工中则可以直接编写G123 调用O9011宏程序,从而实现任意点位的坐标跟踪。   %   O9011   #999=#1( 将旋转角度值A 赋值给宏参数#999)   #952=#5302-#5322( 将G58 坐标系Y 值减去G59坐标系Y 值)   #953=#5303-#5323( 将G58 坐标系Z 值减去G59坐标系Z 值)   #955=SQRT[[#951*#951]+[#952*#952]]( 求出工件坐标原点与旋转中心的距离值R)   #956=ASIN[#952/#955]( 求出工件坐标原点在以旋转中心为原点的坐标系中的夹角α)   IF[#952GE0]GOTO9002( 判断角度旋转方向是否与规定旋转轴正方向一致)   N9001#956=180.-#956( 如果不一致取其补角)   2#961=#955*COS[#956-#999]( 将工件坐标系原点   在以旋转中心为原点的坐标系中向Y 方向的投影矢量赋值给宏参数#961)   #962=#955*SIN[#956-#999]( 将工件坐标系原点在   以旋转中心为原点的坐标系中向Z 方向的投影矢量赋值给宏参数#962)   G 1 0 G 9 0 L 2 P 1 X [ # 5 3 2 1 ] Y [ # 9 6 1 + # 5 3 2 2 ]   Z[#962+#5323](求出旋转中心的坐标系G59 的Y 和Z 方   向值与工件坐标原点在以旋转中心为坐标原点的坐标系中各方向投影矢量和,并将之赋值给G54 坐标系)   M99   %    五、实际加工应用   如图3 所示零件,在四轴加工中心上需要完成打沉孔,钻深孔等工序,利用各孔位与A0 基准面的角度关系和尺寸关系,通过点位坐标系跟踪的宏程序,只要一次找正A 面,   即可准确地定位其它各点的坐标与刀具的相对位置,在实际生产中获得了较高的尺寸精度和生产效率。其加工程式在四坐标加工中心2033VMC 上经过加工验证,程序如下。   %   O0011   G91 G28 Z0;   G0 G90 G54;   G123 A220.568;   G0 G90 G54 X0 Y-116. A220.568 ;   M98 P0001;   G91G28Z0;   M01;   G0 G90 G54;   G123 A40.568;   G0 G90 G54 X0 Y-126.88. A40.568 ;   M98 P0002;   G91G28Z0;   M01;   G0 G90 G54;   G123 A310.568;   G0 G90 G54 X0 Y130. A310.568 ;   M98 P0003;   G91G28Z0;   M01;   G0 G90 G54;   G123 A275.568;   G0 G90 G54 X0 Y0 A275.568 ;   M98 P0004;   G91G28Z0;   G28Y0;   M30;   %   %   O0001   T1 M6;( 双刃铣刀 D=10)   G0 G90 G43 H1 Z130. S1000 M3;   M8;   G83 Z-65. Q1. R-60. F150;   G80;   T2 M6;( 合金钻 D=5)   G0 G90 G43 H2 Z130. S1500 M3;   M8;   G83 Z-130. Q3. R-70. F150;   G80;   M99;   %   %   O0002   T3 M6;( 双刃铣刀 D=15)   G0 G90 G43 H3 Z230. S600 M3;   M8;   G83 Z175. Q1. R185. F90;   G80;   T4 M6;( 合金钻 D=9)   G0 G90 G43 H4 Z230. S1000 M3;   M8;   G83 Z145. Q2. R180. F100;   G80;   M99;   %   %   O0003   T5 M6;( 双刃铣刀 D=14)   G0 G90 G43 H5 Z60. S800 M3;   M8;   G83 Z-101. Q1. R-95. F80;   G80;   T6 M6;( 合金钻 D=8.6)   G0 G90 G43 H6 Z230. S1000 M3;   M8;   G83 Z-120. Q2. R-99. F100;   G80;   M99;   %   %   O0004   T7M6;( 双刃铣刀 D=10)   G0 G90 G43 H7 Z100. S1200 M3;   M8;   G83 Z20. Q1. R70. F120;   G80;   T8 M6;( 合金钻 D=5)   G0 G90 G43 H8 Z100. S1500 M3;   M8;   G83 Z-141.61. Q1. R60. F100;   G80;   M99;   %    六、结语   在实际生产中,通过宏程序实现在数控机床旋转工作台上任意点位的坐标跟踪具有较强的实际意义,体现出以下优势。   (1)简化计算,简化编程。   避免了在计算机辅助设计软件中旋转CAD 模型,以求得各点位的坐标,也省去了使用计算机辅助制造软件编制CAM 刀具路径,只需要手工编程的方式就可达到目的,节省了投入和时间,大幅提高编程效率。   (2)提高找正效率,降低工人劳动强度。   一次装夹只需一次找正一个基准面,再根据图纸尺寸关系和角度关系,即可准确定位刀具在其它点位的坐标,避免了因不同加工面而采用不同的找正基准的方式来加工,极大地减轻人工劳动强度,同时大大减少了停机设定调试的时间。   (3)扩展数控系统功能,提升四轴机床的应用水平。使用宏程序变换坐标旋转,并通过修改系统参数,设定为用户可以使用的G 代码,在编制程序时简单快捷,在查阅程序时一目了然,丰富了用户功能代码,扩展了系统功能。   通过利用宏程序较强的数学与逻辑运算能力,针对某一类相似零件编制出具有“柔性”的加工程序,准、快、好地完成加工生产,进而提升数控机床的应用水平,希望本文在此起到一个抛砖引玉的作用。