350公斤工件大行程龙门式搬运机器人自制0-30V可调直流稳压电源助力物品搬运
一、直角坐标机器人介绍
机器人按照ISO 8373的定义，是一种位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能性强且适用广泛的工业自动化设备。自由度指的是机器人的运动轴数，这些轴通常对应于直角坐标系中的X、Y和Z轴。在大多数情况下，直角坐标机器人的各个直线运动轴之间的夹角是90度。这类机器人不仅经济实惠且易于维护，还能方便组合成各种结构样式，其带载能力从10公斤到几吨，行程可达几十米，最高运行速度可达每秒8米，加速度可达每秒4米，并且具有0.05毫米甚至更高的重复定位精度。
二、任务描述
在某些大型精密机械和电气设备生产过程中，对于需要频繁传动但又要防止生锈的工件来说，油浸处理尤为必要。本项目中需要搬运350公斤工件及其对应抓取手爪，以水平运动距离4米，上下运动行程2米，并以1米/秒的速度运行。采用龙门式搬运机器人显得非常必要，因为它能够保证工件质量，同时满足防锈要求。
三选型理论分析
针对该任务及现场空间限制，我们首先选择了二维XZ直角坐标机器人，然后进行了运动节拍和速度分析。根据计算得出各个轴最大加速度和减速度，以及单独或同时两个方向减速时产生冲击力和扭曲力矩。在考虑等效负载中心位置以及总重量与减速时冲击力的综合影响下，我们选择了两根Roboworker RSL90运动轴及120mm宽超强齿型带组成的复合Z轴，以提高抗冲击能力并降低晃动。
四、电机与驱动系统选型
为了确保高速、高加速度工作，该系统需选用具有足够驱动力的伺服电機。此外，由于长时间高速高动态操作，每天24小时工作，我们必须确保安装牢固，无任何晃动。此外，在安装时要保证所有部件平行性、平面性和垂直性。