施耐德电气ELAU 包装解决方案之Delta2 机器人
- 关键词：施耐德ELAU,包装,Delta2,机器人
- 摘要：随着包装行发展，现在其灵活性和多样性等特点也越来越明显。传统的第三代全伺服设备也越来越不能满足市场日益发展的要求。包装行业的未来已经在 Interpack 上展露头角，那就是机器人。现今很多全球顶尖OEM已经开始大量使用机器人取代传统的机械装置用于产品转移和放置、开箱和关箱、灌装以及码垛等等。
随着包装行发展，现在其灵活性和多样性等特点也越来越明显。传统的第三代全伺服设备也越来越不能满足市场日益发展的要求。包装行业的未来已经在 Interpack 上展露头角，那就是机器人。现今很多全球顶尖OEM已经开始大量使用机器人取代传统的机械装置用于产品转移和放置、开箱和关箱、灌装以及码垛等等。
一、Delta2 机器人
Delta2 型机器人的主体有两个自由度，其末端 TCP（Tool Center Point）在一个平面内运动。
也可以在末端增加一个回转自由度，实现转向功能。
这种结构的机器人适合二次包装上，完成产品的抓取和放置，对产品进行转向、分组、装箱等工作。
典型应用如下图所示：
二、ELAU Packaging Solutions—机器人库
我们的机器人库主要包括：各种构形机器人的运动学功能块、速度控制功能块、传送带跟随功能块以及描述工作任务的各种命令。相互的作用和功能如下所示：
Delta2 型机器人的运动学功能块如右图所示。
其功能是根据机器人末端TCP 的目标位置，计算出两个电机应该的角度；以及根据当前两个电机的位置算出末端 TCP 的位置。
三、ELAU Packaging Solutions—电气方案
Delta2 机器人电气系统的结构如下：
在上图中，我们看到，Delta2 机器人的两个轴只是作为控制器控制的一部分，另外的设备，如前端包装机、传送带等都受同一个控制器控制。对于机器人和其外围设备，我们不需要额外的电气柜和人机屏等。
四、ELAU Packaging Solutions—软件方案
ELAU 的软件除了提供丰富的功能块库（机器人库是其中之一）外，还在其十几年包装行业的经验上，开发出一个程序模板。该模板是完全模块化的结构。如下图所示。
模板的使用，使我们可以站在比功能块更高的起点上去进行程序的设计。大大缩短开发一个新设备的时间。
机器人对 ELAU 的软件系统来讲，只是众多子模块中的一个，我们可以像开发传统设备一样来对它进行开发。
Delta2 机器人完成一个拾取和放置作业，需要以下的过程。其中，我们需要编程完成的工作就是对于拾取和放置作业路径的定义和逻辑。
在国内，机器人的高成本和高难度使大多数OEM对其望而却步。虽然自己开发可以降低机器人的成本，但是复杂的机器人运动学又在国内 OEM厂家面前设置了层层壁垒。即便是有部分高端客户有能力购买进口机器人，但是所有的机器人都是自成系统。机器人和设备之间的数据通讯、机器人和设备以及机器人和机器人之间的同步问题、以及机器人产品的二次开发也成为了困扰这些客户的问题。
ELAU 总结包装行业常用案例，在已有的高端包装伺服技术的基础上开发的机器人功能库，使国内的OEM完全有可能像开发传统包装设备一样开发自己的机器人。从而大大降低了机器人的成本，也使机器人在包装设备上大规模使用变得触手可及。
五、总结