海德汉感应式旋转编码器高精度地定位机器人抓手

操作职员在操作中,凭自己的触觉可以轻松地将零件准确地插入到一定形状的配合件中。磨床制造商Strausak和机械人制造商Stäubli以及编码器供应商海德汉协同互助,让机械手将圆柱形的刀具插到刀座中,这项高难度的操作需要量身定制的解决方案

Strausak公司总经理Alexandre Condrau现在仍感伤地说:“该产物泛起前,我无法想象能云云乐成地完成云云精致的延续动作”。早先以为将一个零件从A处移到B处,再回到A处并非难事。若是不思量刀座的配合精度和刀具托盘的麋集排列,或许确实云云。

机械手将磨床加工自动化

瑞士Strausak公司是著名的刀具磨床和磨刀机制造商。该公司的U-Grind系列磨床设计用于磨削和修磨特殊刀具,例如小批量生产的庞大几何形状的刀具。这类应用超出了机械人自动化解决方案的典型应用局限。不难发现,机械人解决方案确实受到Strausak客户的普遍迎接。

Strausak的U-Grind系列磨床的庞大磨削操作通常需要举行相当长的时间。硬质合金的刀具材质和庞大的几何形状,磨削5把小批量的特殊刀具需要数小时的时间。为磨床搭配取放机械人的自动化解决方案可以在无人值守的班次举行生产。

不轻松:找到适当机械人

磨床机械手的操作义务包罗取出要修磨的刀具或从托盘中取出刀具毛坯并将其送入磨床夹具的刀座中。磨削加工后,需要用相反的顺序—机械手将磨后的刀具从刀座中取出并将其送回到托盘的目的孔位中。

在Strausak公司选择合适的机械人时,该公司的工程师决议接纳Stäubli公司的解决方案。主要有两个缘故原由:一方面是机械手能到达的高精度,另一方面是Stäubli在安装机械人解决方案中提供客户友好的服务。Alexandre Condrau回忆道:“Stäubli信任海德汉编码器的事实让我们对到达要求的精度充满信心”。“在Strausak磨床摆动磨头定位中,我们也接纳海德汉公司的产物,对于敏感的砂轮定位—我们接纳海德汉ERA 4000角度编码器。”

然则,难在细节。传统夹头对于自动化系统尚有一定的宽裕度,但常用的液压涨紧夹头则难以使用机械人,由于直径公差只有几百分之一毫米。机械人从托盘上麋集排列的刀具中取出刀具送入刀座的运动相当庞大,也需要极高的精度。所有六个轴只有举行插补才气举行直线插入操作和退离运动。其中,每个轴允许的误差异常小,只有这样才气可靠地控制机械手的操作。

海德汉感应式旋转编码器知足高精度要求

Stäubli机械人的轴驱动接纳海德汉EQI 1100型绝对式感应旋转编码器,分辨率高达18-bit,Strausak磨床搭载该机械人。每个轴配一个旋转编码器。旋转编码器提供足够高精度的位置数据,确保位于机械手端头的抓手可靠地抓取托盘上麋集排列的刀具,并将刀具准确地插入到刀座中,并在加工后将刀具送回到托盘中。为此,机械人抓手的指尖的定位精度需要到达50 µm。

绝对式位置数据是乐成的要害。机床数控系统不仅控制磨削操作,也控制机械人,数控系统需要精确地知道机械人在加工区内的位置。机械人的回零操作变得完全多余,有用制止因未知位置而导致的碰撞。

小巧编码器组成的紧凑型解决方案

海德汉感应式旋转编码器接纳感应丈量原理,尺寸小巧,是机械手内空间有限应用的理想选择。机械手占用最少的加工区空间是Strausak公司选择供应商的一项重要条件。“毫无疑问,我们希望将机械手用在现有和较满的加工区内。因此,机械人的运动机构必须能在狭窄的加工区内完成完整的运动。另一个因素是机械手在自由位置时不能对加工区的靠近性能发生任何影响,”Alexandre Condrau先容机械人的庞大要求时说。

Strausak与Stäubli互助用海德汉的感应式旋转编码器近乎完美地知足了该项要求。机械手的自由位置位于机床加工区的一角,难以被察觉。“设置机床时,操作职员可以使用整个加工区。加工时,完全不影响查看磨削情形,”Alexandre Condrau先容乐成集成机械人系统时喜悦地说。“此外,机械手还能轻松靠近托盘和刀座位置。”

前瞻的手艺,伟大的潜力

“我们的客户大部分是小型企业,甚至是个体企业。这些企业需要适用的手艺,易于操作,还需要为他们的事情提供尽可能多的辅助。这款机械人到达我们的目的,”Alexandre Condrau先容当前状况时说。Strausak还将继续开发其它功效,为客户提供更多辅助。“我们正在研究让机械人执行后续操作以及在较长的刀具插入到刀座后再重新抓取刀具的操作。客户也很关注机械人的更多功效,希望不仅可以替换刀具,还可以替换刀座,”Alexandre Condrau先容近期思量的功效时说。若是可行,这意味着可操作差别刀柄直径的刀具,且无需中心举行刀柄的人工设置。

Stäubli机械手在Strausak磨床上自动装入刀座。

机械手的每一个轴都接纳海德汉EQI 1100型感应式旋转编码器丈量当前位置。

机械手从麋集排列的150把直径10 mm—刀具中抓取一把刀具,机械手必须准确地运动。

Strausak公司总经理Alexandre Condrau:“机械手指尖位置的高精度定位是高难度的挑战,Stäubli依赖海德汉旋转编码器使机械手乐成地知足设计要求。”

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