上海眾拓三坐標(biāo)龍門機(jī)器人對飛機(jī)零件的檢測
文章作者：上海眾拓機(jī)器人技術(shù)有限公司 楊樹彬
參考資料：德國BAHR公司直角坐標(biāo)機(jī)器人
關(guān)鍵字：德國BAHR，三坐標(biāo)機(jī)器人，直角坐標(biāo)機(jī)器人
一、工作要求：
1、采用超聲無損探傷對飛機(jī)的許多 小部件進(jìn)行無損掃描。
用超聲波檢測（UT）方法進(jìn)行探傷檢測：
2、探傷范圍：
X ， Y ， Z 軸的有效行程分別為
3、 件形狀：
工件形狀包含圓弧、直線、曲面等各種元素，所以要求機(jī)器人能夠方便實(shí)現(xiàn)空間插補(bǔ)；
4、 位精度及分辨率：
重復(fù)定位度為±
5、控制系統(tǒng)：
系統(tǒng)要求能夠?qū)z測數(shù)據(jù)要進(jìn)行分析處理，包括顯示出探傷掃描圖像、濾波、增強(qiáng)、放大、旋轉(zhuǎn)、特征提取、將探傷結(jié)果打印或上傳給上位機(jī)、位置標(biāo)記 等。同時(shí)要求系統(tǒng)能夠根據(jù)工件的圖紙生成可執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)控制文件。
二、機(jī)器人組成：
該機(jī)器人由安裝架、機(jī)器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、末端檢測設(shè)備（相機(jī)）、控制系統(tǒng)等組成。
1、機(jī)器人安裝架
檢測室的運(yùn)動(dòng)速度較慢，負(fù)載較輕，使用鋁型支架就可以了。
2、機(jī)器人定位系統(tǒng)
機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺(tái)設(shè)備的核心，為德國bahr公司產(chǎn)品， X,Y,Z三坐標(biāo)均選擇為同步齒形帶傳動(dòng)，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為
Y軸選用ELZ40和ELR40定位單元，由于結(jié)構(gòu)要求，兩個(gè)定位單元上下并排放置。ELZ40為主驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，ELR40位輔助結(jié)構(gòu)。兩根定位系統(tǒng)由一臺(tái)400W伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，出于驅(qū)動(dòng)扭矩及慣量的匹配，需要配一臺(tái)行星減速機(jī)。
Z軸選用ELSZ40定位系統(tǒng)單元，出于安裝考慮，滑塊需要延長，并與Y軸滑塊固定在一起。，驅(qū)動(dòng)定位體的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和滑塊安裝在一起。。實(shí)際應(yīng)用中我們選擇了一臺(tái)400W帶抱閘的伺服電機(jī)，匹配了一臺(tái)行星減速機(jī)。
旋轉(zhuǎn)軸安裝在Z軸的末端，于一臺(tái)微型伺服電機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)精密行星減速機(jī)形成，相機(jī)安裝在減速機(jī)的輸出端，隨減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
3、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
選用具有通用功能的伺服電機(jī)。每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸配有一臺(tái)伺服電機(jī)及一臺(tái)減速機(jī)，四個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，共四套伺服電機(jī)和四臺(tái)減速機(jī)，其中垂直運(yùn)動(dòng)軸為帶抱閘伺服電機(jī)。
4、視覺系統(tǒng)
該部分由光源、鏡頭等組成。功能是時(shí)時(shí)將圖像傳輸給控制中心。
5、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)由大型PLC、觸摸屏組成。該系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的Profibus通訊功能。能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給以太網(wǎng)，能夠?qū)⒖刂浦噶钜钥偩�的方式發(fā)送給伺服系統(tǒng)，使整個(gè)的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)流暢。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的程序，更換品種時(shí)可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序。
6、安全防護(hù)裝置
該機(jī)具有故障提示及報(bào)警功能，并且每次出現(xiàn)故障時(shí)都能準(zhǔn)確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機(jī)器人碰撞保護(hù)功能；工件安裝到位檢測；光幕安全保護(hù)。