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施耐德ELAU 包裝解決方案之Delta2 機器人 ———施耐德ELAU 包裝解決方案之Delta2 機器人
ELAU -施耐德電氣旗下子公司

  隨著包裝行發(fā)展,現(xiàn)在其靈活性和多樣性等特點也越來越明顯。傳統(tǒng)的第三代全伺服設(shè)備也越來越不能滿足市場日益發(fā)展的要求。包裝行業(yè)的未來已經(jīng)在 Interpack 上展露頭角,那就是機器人?,F(xiàn)今很多全球頂尖OEM已經(jīng)開始大量使用機器人取代傳統(tǒng)的機械裝置用于產(chǎn)品轉(zhuǎn)移和放置、開箱和關(guān)箱、灌裝以及碼垛等等。
 
一、Delta2 機器人
 
  Delta2 型機器人的主體有兩個自由度,其末端 TCP(Tool Center Point)在一個平面內(nèi)運動。
  也可以在末端增加一個回轉(zhuǎn)自由度,實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。
  這種結(jié)構(gòu)的機器人適合二次包裝上,完成產(chǎn)品的抓取和放置,對產(chǎn)品進行轉(zhuǎn)向、分組、裝箱等工作。 

  典型應(yīng)用如下圖所示: 

 二、ELAU Packaging Solutions—機器人庫 
 
  我們的機器人庫主要包括:各種構(gòu)形機器人的運動學功能塊、速度控制功能塊、傳送帶跟隨功能塊以及描述工作任務(wù)的各種命令。相互的作用和功能如下所示: 

 
        Delta2 型機器人的運動學功能塊如右圖所示。
        其功能是根據(jù)機器人末端TCP 的目標位置,計算出兩個電機應(yīng)該的角度;以及根據(jù)當前兩個電機的位置算出末端 TCP 的位置。 

三、ELAU Packaging Solutions—電氣方案
    
  Delta2 機器人電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下:  

  在上圖中,我們看到,Delta2 機器人的兩個軸只是作為控制器控制的一部分,另外的設(shè)備,如前端包裝機、傳送帶等都受同一個控制器控制。對于機器人和其外圍設(shè)備,我們不需要額外的電氣柜和人機屏等。 

四、ELAU Packaging Solutions—軟件方案
 
  ELAU 的軟件除了提供豐富的功能塊庫(機器人庫是其中之一)外,還在其十幾年包裝行業(yè)的經(jīng)驗上,開發(fā)出一個程序模板。該模板是完全模塊化的結(jié)構(gòu)。如下圖所示。

  模板的使用,使我們可以站在比功能塊更高的起點上去進行程序的設(shè)計。大大縮短開發(fā)一個新設(shè)備的時間。 
 
  機器人對 ELAU 的軟件系統(tǒng)來講,只是眾多子模塊中的一個,我們可以像開發(fā)傳統(tǒng)設(shè)備一樣來對它進行開發(fā)。
 
  Delta2 機器人完成一個拾取和放置作業(yè),需要以下的過程。其中,我們需要編程完成的工作就是對于拾取和放置作業(yè)路徑的定義和邏輯。 

 

        在國內(nèi),機器人的高成本和高難度使大多數(shù)OEM對其望而卻步。雖然自己開發(fā)可以降低機器人的成本,但是復(fù)雜的機器人運動學又在國內(nèi) OEM廠家面前設(shè)置了層層壁壘。即便是有部分高端客戶有能力購買進口機器人,但是所有的機器人都是自成系統(tǒng)。機器人和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊、機器人和設(shè)備以及機器人和機器人之間的同步問題、以及機器人產(chǎn)品的二次開發(fā)也成為了困擾這些客戶的問題。

  ELAU 總結(jié)包裝行業(yè)常用案例,在已有的高端包裝伺服技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的機器人功能庫,使國內(nèi)的OEM完全有可能像開發(fā)傳統(tǒng)包裝設(shè)備一樣開發(fā)自己的機器人。從而大大降低了機器人的成本,也使機器人在包裝設(shè)備上大規(guī)模使用變得觸手可及。 

五、總結(jié)