百格拉直角坐標機器人在無損檢測行業(yè)的部分應(yīng)用
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該系統(tǒng)的整個工作過程如下:首先數(shù)控系統(tǒng)控制X,Z兩軸聯(lián)動,運動于最下方的檢測位置,到達位置后通過I/O口控制檢測頭工作,然后控制旋轉(zhuǎn)軸以一定的速度旋轉(zhuǎn)一周進行檢測.以上完成了一圈的檢測,然后Z軸上移一定距離,進行下一圈的檢測,以后以此類推,最后完成整個檢測.
三 案例二-----超大型圓柱類鋼件無損探傷掃描
被測物體是8m長，直徑600mm的柱類鋼件，放在一個大型液體容器里。大型容器的兩端各有一個夾具，用于水平固定柱類鋼件。鋼件作為轉(zhuǎn)動軸由一臺BERGER LAHR伺服電機SER31122配德國NEUGART公司精密行星減速機PLS115/64HP驅(qū)動。
機器人方面我們選用的為德國百格拉二維直角坐標機器人, 兩個方向均采用PAS42形導(dǎo)軌,其中X方向選擇為PAS42BRM1000,Z方向選擇為PAS42BRM500.其中X軸我們選擇的電機為百格拉SER31122伺服電機加上減速比為的64的NEUGART減速機.Z軸我們選擇的電機為百格拉SER31122伺服電機加上減速比為64的NEUGART減速機.控制系統(tǒng)我們選擇的德國ENGERHART三軸數(shù)控系統(tǒng)。
所以整個過程需要機器人的動作保持高重復(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：電機每轉(zhuǎn)為16384點，經(jīng)行星減速機64倍減速后為16384*64。X軸的驅(qū)動軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，X軸行走175mm,電機每轉(zhuǎn)一步X軸走175000/16384/64 =0.167 μm. X軸的定位精度如下：電機每轉(zhuǎn)為16384點，經(jīng)行星減速機64倍減速后為16384*64。旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)對應(yīng)的周長是600*3.14 = 1884mm, 電機每轉(zhuǎn)一步旋轉(zhuǎn)軸表面轉(zhuǎn)過1884000/16384/64 =1.797 μm。實際上用不著這樣高的精度，而用精密行星減速機的目的是為了大量減少驅(qū)動電機與負載的轉(zhuǎn)動慣量比，來保證各軸的精確平穩(wěn)運行。
四 案例三-----對儀表板進行無損探傷掃描。
該系統(tǒng)要求采用超聲無損探傷對航天飛船上的許多部件進行無損掃描。該設(shè)備要求可對部件從上到下360°無損探傷掃描,掃描密度幾乎沒有限制，可以非常精密，也可以僅對部件的幾個關(guān)鍵部位進行無損探傷掃描。檢測工件的最大范圍為5400*5400*400 mm.
該套系統(tǒng)選用德國百格拉三維直角坐標機器人,其中X軸選擇為PAS44BRM5400,Y軸選擇為PAS44BRM5400,Z軸選擇為PAS44BRM400,同時,由于跨度為5400,所以對于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，圖四為檢測后的工件。
五 總結(jié)及展望
本文講述了德國百格拉公司的直角坐標機器人配套超聲波掃描儀，在工件探傷中的三例應(yīng)用。此外，德國百格拉公司的直角坐標機器人還被大量用于X射線探傷掃描。類似的應(yīng)用還有配備CCD攝像機來檢驗和識別一些印刷品的質(zhì)量。配備激光高度測量儀來對超大物體的三維形狀進行測量和檢驗，如大型鑄件和飛機上許多三維鋁板等。在許多測量工作中，德國百格拉公司的直角坐標機器人多年來運行非常穩(wěn)定可靠。用德國百格拉公司的直角坐標機器人和直線運動單元可以很快組裝成幾乎所需的各種樣式尺寸的測試專用機器人，節(jié)省時間，人力和費用。北京兩家用戶用德國百格拉公司的直角坐標機器人和CCD攝像機來檢驗物體，兩年來機器人運行非常平穩(wěn)。隨著大批量全自動化生產(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，這類直角坐標機器人將具有更加廣范的市場前景和發(fā)展?jié)摿Γ?
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