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施耐德ELAU 包裝解決方案之Delta2 機(jī)器人 ———施耐德ELAU 包裝解決方案之Delta2 機(jī)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(diǎn)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(jī)器人?,F(xiàn)今很多全球頂尖OEM已經(jīng)開始大量使用機(jī)器人取代傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)器人
 
  Delta2 型機(jī)器人的主體有兩個(gè)自由度,其末端 TCP(Tool Center Point)在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
  也可以在末端增加一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。
  這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人適合二次包裝上,完成產(chǎn)品的抓取和放置,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)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(jī)器人庫 
 
  我們的機(jī)器人庫主要包括:各種構(gòu)形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)功能塊如右圖所示。
        其功能是根據(jù)機(jī)器人末端TCP 的目標(biāo)位置,計(jì)算出兩個(gè)電機(jī)應(yīng)該的角度;以及根據(jù)當(dāng)前兩個(gè)電機(jī)的位置算出末端 TCP 的位置。 

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

  在上圖中,我們看到,Delta2 機(jī)器人的兩個(gè)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(jī)、傳送帶等都受同一個(gè)控制器控制。對(duì)于機(jī)器人和其外圍設(shè)備,我們不需要額外的電氣柜和人機(jī)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(jī)器人庫是其中之一)外,還在其十幾年包裝行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)上,開發(fā)出一個(gè)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(diǎn)上去進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)。大大縮短開發(fā)一個(gè)新設(shè)備的時(shí)間。 
 
  機(jī)器人對(duì) ELAU 的軟件系統(tǒng)來講,只是眾多子模塊中的一個(gè),我們可以像開發(fā)傳統(tǒng)設(shè)備一樣來對(duì)它進(jìn)行開發(fā)。
 
  Delta2 機(jī)器人完成一個(gè)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(duì)于拾取和放置作業(yè)路徑的定義和邏輯。 

 

        在國內(nèi),機(jī)器人的高成本和高難度使大多數(shù)OEM對(duì)其望而卻步。雖然自己開發(fā)可以降低機(jī)器人的成本,但是復(fù)雜的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)口機(jī)器人,但是所有的機(jī)器人都是自成系統(tǒng)。機(jī)器人和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊、機(jī)器人和設(shè)備以及機(jī)器人和機(jī)器人之間的同步問題、以及機(jī)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(jī)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(jī)器人。從而大大降低了機(jī)器人的成本,也使機(jī)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)