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德国BAHR直角坐标机器人在无损检测领域的应用

供稿:pagesev 2014/2/24 15:29:23

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  • 关键词: BAHR 德国
  • 摘要:本文列举了三个德国BAHR直角坐标机器人在无损检测领域的应用案例,与大家分享。

BAHR公司直角坐标机器人在检测中的应用案例: 


  
无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下,为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测;常用的无损检测方法有:射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)和目视检测(VT)。  

应用案例一:三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。  

一、工作要求:  

1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。:  
2、检测范围:  
X , Y , Z 轴的有效行程分别为2500mm ,600mm 和 400mm 。在 Z 轴下端装配 可旋转视觉像机。相机可旋转。  
3、 工件形状:
工件为电脑液晶显示器,该显示器有大有小,工作台每次安装10个显示器,以备检测。  
4、 定位位精度及分辨率:  
重复定位度为±0.025mm,系统分辨率0.01 mm  
5、控制系统:  
系统要求能够对检测数据要进行分析处理,包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、位置标记 等。  

二、机器人组成: 

该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备(相机)、控制系统等组成  
1.安装架及显示器工作台  
2、机器人定位系统  
机器人定位系统是整台设备的核心,为德国bahr公司产品, X,Y,Z三坐标均选择为高精密滚珠丝杠传动,单坐标重复定位精度为0.025mm。  
X轴选用DLK200定位单元,由一台1000W伺服电机驱动。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
Y轴选用DLK160定位系统单元,由于结构要求,Y 轴是该运动结构的最末端。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
Z轴选用DLK160定位系统单元,Z轴的下端安装电机,上端安装Y轴,其滑块与X轴滑块。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
一台微型伺服电机带动一台精密行星减速机,行星减速机输出端安装视觉系统,形成旋转轴。所有这些元件均安装Y轴的滑块上。  
3、伺服驱动系统  
选用具有通用功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机,四个运动轴,共四套伺服电机和四台减速机,其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。  
4、视觉系统  
该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。  
5、控制系统  
控制系统由大型PLC、触摸屏组成。  
6、安全防护装置  
该机具有故障提示及报警功能,并且每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置,便于迅速排除故障,主要包括:机器人碰撞保护功能;工件安装到位检测;光幕安全保护。  

应用案例二:直线伺服驱动机器人定位系统在图像处理上的应用  

一、 工作要求:

1、采用视觉系统对图像进行检测。:  
2、检测范围:  
X , Y 的有效行程分别为500mm 和 400mm 。在 Y 轴下端装配 视觉像机。   
3、 工件形状:  
工件为电脑液晶显示器,该显示器有大有小,工作台每次安装10个显示器,以备检测。  
4、 定位位精度及分辨率:
定位度为0.01mm  
5、控制系统:  
系统要求能够对检测数据要进行分析处理,包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、位置标记 等。  

二、机器人组成: 

nbsp;该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备(相机)、控制系统等组成。  
2、机器人定位系统  
机器人定位系统是整台设备的核心,为德国bahr公司产品, X,Y二坐标均选择为直线伺服电机,单坐标重复定位精度为0.025mm。  
X轴选用DLK200定位单元,由一台1000W伺服电机驱动。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
Y轴选用DLK160定位系统单元,由于结构要求,Y 轴是该运动结构的最末端。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
Z轴选用DLK160定位系统单元,Z轴的下端安装电机,上端安装Y轴,其滑块与X轴滑块。伺服电机与滚珠丝杠直接连接。  
一台微型伺服电机带动一台精密行星减速机,行星减速机输出端安装视觉系统,形成旋转轴。所有这些元件均安装Y轴的滑块上。  
3、伺服驱动系统
选用具有通用功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机,四个运动轴,共四套伺服电机和四台减速机,其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。  
4、视觉系统  
该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。  
5、控制系统  
控制系统由大型PLC、触摸屏组成。  
6、安全防护装置  
该机具有故障提示及报警功能,并且每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置,便于迅速排除故障,主要包括:机器人碰撞保护功能;工件安装到位检测;光幕安全保护。  

应用案例三:三坐标龙门机器人对飞机零件的检测。  

一、工作要求:

1、采用超声无损探伤对飞机的许多 小部件进行无损扫描。  
用超声波检测(UT)方法进行探伤检测:  
2、探伤范围:  
X , Y , Z 轴的有效行程分别为800mm ,600mm 和 400mm 。在 Z 轴下端上装配 可旋转超声探头。探头旋转角度是 0"360° ;  
7、 件形状:  
工件形状包含圆弧、直线、曲面等各种元素,所以要求机器人能够方便实现空间插补;  
8、 位精度及分辨率:  
重复定位度为±0.05mm,系统分辨率0.01 mm  
5、控制系统:  
系统要求能够对检测数据要进行分析处理,包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将探伤结果打印或上传给上位机、位置标记 等。同时要求系统能够根据工件的图纸生成可执行的运动控制文件。   

二、机器人组成:

该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备(相机)、控制系统等组成。
1、机器人安装架检测室的运动速度较慢,负载较轻,使用铝型支架就可以了。  
2、机器人定位系统
机器人定位系统是整台设备的核心,为德国bahr公司产品, X,Y,Z三坐标均选择为同步齿形带传动,单坐标重复定位精度为0.05mm,最快直线运动速度:1000mm/s。其中X坐标轴为两根长度为1200mm,跨度为800mm的定位系统ELZ40,由同步传输器保证两根定位系统运动的同步,由一台400W伺服电机驱动。出于驱动扭矩及惯量的匹配,需要配一台行星减速机。  
Y轴选用ELZ40和ELR40定位单元,由于结构要求,两个定位单元 
上下并排放置。ELZ40为主驱动结构,ELR40位辅助结构。两根定位系统  
由一台400W伺服电机驱动,出于驱动扭矩及惯量的匹配,需要配一台行星减速机。  
Z轴选用ELSZ40定位系统单元,出于安装考虑,滑块需要延长,并与Y轴滑块固定在一起。,驱动定位体的伺服电机驱动和滑块安装在一起。。实际应用中我们选择了一台400W带抱闸的伺服电机,匹配了一台行星减速机。  
旋转轴安装在Z轴的末端,于一台微型伺服电机带动一台精密行星减速机形成,相机安装在减速机的输出端,随减速机的旋转而旋转。  
3、伺服驱动系统  
选用具有通用功能的伺服电机。每个运动轴配有一台伺服电机及一台减速机,四个运动轴,共四套伺服电机和四台减速机,其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。  
4、视觉系统  
该部分由光源、镜头等组成。功能是时时将图像传输给控制中心。  
5、控制系统  
控制系统由大型PLC、触摸屏组成。该系统拥有强大的Profibus通讯功能。能够将数据实时传输给以太网,能够将控制指令以总线的方式发送给伺服系统,使整个的运动相当流畅。该系统可预置多种工件的程序,更换品种时可在触摸屏上调用相应程序。  
6、安全防护装置  
该机具有故障提示及报警功能,并且每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置,便于迅速排除故障,主要包括:机器人碰撞保护功能;工件安装到位检测;光幕安全保护。

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