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丹巴赫直角坐标喷涂机器人方案
DANBACH ROBOT
、项目概述
1、要求对异型门框（门口）3000*2000*400的内、外表面进行连续往复喷涂
2、每套系统胶枪2把，负载小于10Kg
3、喷涂速度不小于300mm/s
4、五轴机器人代替人工带动喷枪运行平稳、连续，漆面均匀。根据不同工艺要求，保持胶枪与作业面始终保持设定的距离
5、机器人控制系统带有示教功能，可以根据不同的作业面简单编程
二、设计方案
1、机器人结构
根据要求，结合我们产品的特点，将采用如图1所示的标准化三维龙门式机器人。根据实际需要喷涂的内、外侧面，所以在Z轴末端我们还需要增加水平方向的旋转轴与上下方向的翻转轴，这样我们才能完成整体的喷涂要求。具体对各轴的定义如图2所示
2、机器人选型
A、B轴（旋转轴）：
旋转轴的主体是法兰输出减速机（如右图所示），配合相应的机械结构，实现水平和垂直的旋转。
Z轴选择
由于需要带动两个旋转轴和胶枪，所以我们设定负载为30kg，Z轴我们将选择德国Roboworker公司的RSS60导轨，其有效行程为400mm。
Y轴选择：
同样，由于Y轴需要带动Z轴运动，所以Y轴我们选取两根德国Roboworker公司的RSL60导轨并排放置，有效行程为2000mm，滑块中间连接板用于安装Z轴。
X轴选择：
基于两根RSL60导轨，中间传动轴连接，构成龙门式结构，X轴有效行程为：3000mm
RSL60直线运动单元的技术数据
型号： RSL040/RSO040 RSL060/RSO060 RSL090
较大负载： 40 kg 100 kg 260 kg
较大长度： 6000 mm 6000 mm 6000 mm
较大速度： 5 m/s 5 m/s 5 m/s
较大加速度： 40 m/s2 40 m/ s2 40 m/ s2
标准型重复定位精度： ±0.05 mm ±0.05 mm ±0.05 mm
精密型重复定位精度： ±0.025 mm ±0.025 mm ±0.025 mm
转动轴直径： 31.8 mm 41.4 mm 63.6 mm
空载转动扭矩 0.3 Nm 0.6 Nm 0.9 Nm
标准型RSL60直线导轨受力参数
型号： Fx(N) Fy(N) Fz(N) Mx(Nm) My(Nm) Mz(Nm)
060.150 900 2200 1500 43 50 80
060.200 900 2200 1500 43 80 120
060.300 900 2800 2000 54 140 200
060.500 900 3500 2600 65 200 400
3、电气结构
运动控制卡---驱动电机---直接坐标机器人
控制系统：采用2块德国Movtec运动控制卡，实现5轴联动。32路输入、32路输出。控制卡安装在与计算机上进行编程，通过显示器显示运动轨迹。对于胶枪及油漆比例混合等我们可以通过系统的I/O来辅助配合。
驱动电机：驱动电机选择性价比高的伺服、步进电机，根据各个轴的负载、运动速度情况，选择不同功率电机驱动，保证设备的平稳高速运动、定位；具有断电制动功能（Z轴）；具有良好的制动性；
减速机: 弥补电机的转距不足和转动惯量匹配，达到90％以上的传动效率；
信号检测: 每个轴的两端安装限位开关，对机器人有定的保护作用；
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