直角坐标机器人说明书
多系列单轴机械手&直角坐标机器人结构手册【至工机电201206】
◆可搬运重量 驱动轴的滑块/ 拉杆能够移动的物品重量。 ◆零点 这是一个机械臂上的物理位置点，是驱动轴动作的基准点。驱动轴是以距零点多少个脉 冲计数的方式，记忆所有的移动位置。
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多系列单轴机械手 结构手册
多系列单轴机械手
结构手册
厦门至工机电有限公司 2012 年 6 月
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多系列单轴机械手 结构手册
目录
一、用语说明..........................................................................................3
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多系列单轴机械手 结构手册
四、产品详细技术数据：
（一）. SR48 导轨丝杠驱动型机械臂： 1. SR48 尺寸图表：
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多系列单轴机械手 结构手册
有效行程(mm)
L
D
100
225
30
150
275
25
200
325
20
250
375
75
300
425
70
350
475
65
400
525
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多系列单轴机械手 结构手册
10. 垂直负载保护： 在垂直使用时，须充分考虑在电源中断情况下负载的突然滑落所造成的潜在危险，因此 选用电机时，须考虑掉电刹车保护装置。 在垂直使用时，需要考虑自重对驱动力矩的影响。 11. 维护保养： 需要保养的配件包括滚珠丝杠、线性导轨及其相关配件。每三个月或 100 公里的行走距 离后，请检查有无污垢或碎屑在系统内，并且对滚珠丝杠和线性导轨添加润滑剂也是必 须的。此外，如果润滑剂变得肮脏后，请及时更换润滑剂。
MOTEC直角坐标机器人
MOTEC 机器人
MOTECR ROBOT直角坐标机器人概述
MOTECR ROBOT直角坐标机器人是世界上品质最完善可靠的直角机器人之一。在欧 洲有着近30年数千个成功的应用案例。在中国，多年来上百家用户正在稳定的使用着我们 的产品。意美德与世界上最负盛名的机器人生产厂家合作，可为您提供从单维运动到多维组 合，从简单运动到多维插补联动的品质完善可靠的器人产品。我公司拥有经验丰富的设计团 队，可针对用户的空间位置、工艺工序、负载、运动方式、操作界面等不同要求，为您定制 出最适合您的解决方案。
机器人
涂胶设备
搬运码跺机器人
码跺视觉检测结合设备
生产线多组搬运码跺机器人
4-1
汽车尾灯切削钻孔成型设备
汽车行业应用
机器人
MOTECR ROBOT直线定位单元介绍 1、ROT龙门导轨系列型号定义
例: ROT 4 2 B R M 1200 A 1 N B 100 R/V9
尺寸
40 (横截面积 40 x 40 mm)
60 (横截面积 60 x 60 mm)
80 (横截面积 80 x 80 mm)
110 (横截面积110 x 110 mm)
滑块驱动
齿型带
导轨类型 每转进给
支撑轴（无驱动，仅导轨） 钢柱式 直线式 84 mm 155 mm 205 mm
有效行程 限位开关
264 mm 支撑轴式 xxxx = 行程 单位为 mm 2xPNP 常闭传感器
直线定位单元参数的说明与计算
Fxdynmax Fydynmax Fzdynmax Mxdynmax Mydynmax Mzdynmax
直线定位单元在X方向上的最大动态承受力 直线定位单元在Y方向上的最大动态承受力 直线定位单元在Z方向上的最大动态承受力 直线定位单元在X方向上的最大动态承受扭矩 直线定位单元在Y方向上的最大动态承受扭矩 直线定位单元在Z方向上的最大动态承受扭矩
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法1. 引言1.1 直角坐标机器人的定义直角坐标机器人是一种具有直角坐标系统的工业机器人，其臂长和关节均设定为直角坐标轴方向。
这种机器人在工业生产和制造领域得到广泛应用，主要用于搬运、装配、焊接等作业。
直角坐标机器人具有操作简单、精度高、速度快等优点，逐渐成为自动化生产线上不可或缺的一部分。
直角坐标机器人最大的特点是其直角坐标系统，使其在进行旋转和平移运动时具有更高的稳定性和精度。
通过控制机器人的各个关节，可以实现复杂的运动轨迹，满足不同生产需求。
直角坐标机器人还可以通过计算机编程实现智能化控制，提高生产效率和质量。
直角坐标机器人是现代工业生产中的重要组成部分，其灵活性、高效性和精准性使其在各个行业得到广泛应用，成为推动工业自动化发展的重要力量。
1.2 直角坐标机器人的应用直角坐标机器人应用广泛，涵盖多个行业。
在制造业中，直角坐标机器人常用于组装、焊接、涂覆等任务，提高了生产效率和质量。
在电子行业，直角坐标机器人可以用于半导体制造、电路板组装等精密操作。
在医疗领域，直角坐标机器人可以用于手术辅助、药物研发等领域，提高了医疗服务的水平。
在服务业中，直角坐标机器人也有着广泛的应用，例如在餐饮领域中可以用于厨房操作，提高了厨房的效率和卫生标准。
直角坐标机器人在各行各业均有广泛的应用，通过其高效、精准的操作，为人们的生活和工作带来了便利与效益。
2. 正文2.1 直角坐标机器人的结构直角坐标机器人是一种可以在三维空间内移动和操作的机器人系统。
它的结构主要可以分为机械结构、控制系统和执行器三个部分。
首先是机械结构部分，直角坐标机器人通常由X轴、Y轴和Z轴组成，这三个轴分别对应于机器人在水平、垂直和高度方向上的移动。
X 轴通常位于机器人的底部，负责机器人在水平方向上的移动；Y轴位于X轴上方，负责机器人在垂直方向上的移动；Z轴则位于Y轴上方，负责机器人在高度方向上的移动。
这样的结构使得直角坐标机器人能够在三维空间内精准地进行定位和操作。
直角坐标机器人讲解学习
完
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
动均按程序运行 4、一般由控制系统、驱动系统、机械系
统、操作工具等组成 4、灵活，多功能，因操作工具的不同功
能也不同 5、易安装、易操作、易维护，结构紧凑、
直角坐标机器人的应用：
焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆 垛、检测、探伤、分拣、装配、贴标、 喷码、涂胶和 切割等等。适用于汽车、 电子、电器、检测、医疗、航天、食品、 包装、印刷等各个行业。
直角坐标机器人
（1）2 轴组 合
手臂式：Y 轴基座固定， Y 轴的滑块可以水平移动， XY 平面内搬运、移载等
（1）2 轴组 合
支撑龙门式：手臂式的 Y 轴前端有支撑导轨，Y 轴 滑块水平移动、XY 平面内 搬运、移载等， 工作范围 大
（1）2 轴组 合
YZ 式：在侧立的 Y 轴上 固定 Z 轴基座，Z 轴的滑 块可以垂直移动，XZ 平面 内搬运、移载等
（2）3 轴组合
手臂式+Z 轴
支撑龙门式+Z 轴
XYZ 三维空间内搬运、移 载等
XYZ 三维空间内搬运、移 载等
（3）6 轴组合
（X-Y 基座固定+Z 轴）x2 XYZ 三维空间内搬运、 移载等
直角坐标机器人的特点
1、自由度运动，每个运动自由度之间的 空间夹角为直角
2、高可靠性、高速度、高精度 3、自动控制的，可重复编程，所有的运
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：直角坐标机器人是一种常见的工业机器人，其结构简单且精准，能够在工厂生产线上完成各种复杂的任务。
本文将对直角坐标机器人的结构、工作原理和实现方法进行详细介绍。
一、直角坐标机器人的结构直角坐标机器人通常由三个坐标轴组成，分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴和Y轴垂直于Z轴，可以实现在水平和垂直方向的移动。
Z轴垂直于工作平面，可以实现上下移动。
通过这三个轴的组合运动，直角坐标机器人可以实现在三个方向上的移动和定位，从而完成各种工作任务。
直角坐标机器人的结构一般包括机身、工作台、传动系统、控制系统等部分。
机身是机器人的主体部分，其中包含了X轴、Y轴和Z轴以及它们的传动部件。
工作台用于支撑和夹持工件，传动系统则负责驱动各个轴的运动。
控制系统则是整个机器人的大脑，用来控制机器人的运动和完成各种任务。
直角坐标机器人的工作原理可以简单描述为：控制各个轴的运动，实现对工件的定位和加工。
具体来说，当机器人接收到指令时，控制系统会根据指令计算出各个轴需要移动的距离和速度，然后通过传动系统驱动各个轴的运动，使工件完成预定的加工任务。
在工作过程中，直角坐标机器人通常需要通过传感器获取工件的位置和状态信息，然后根据这些信息来调整机器人的运动轨迹和速度，以确保工件能够按照要求进行加工。
控制系统还可以实现机器人的自动化运行，提高生产效率和质量。
直角坐标机器人的实现方法主要包括结构设计、传动系统设计和控制系统设计三个方面。
首先是结构设计，需要根据具体的工作任务和空间要求来设计机器人的结构，确定各个轴的长度、间距和运动方式。
接着是传动系统设计，需要选择适合的传动方式和传动部件，确保机器人能够在高速、高精度下稳定运行。
最后是控制系统设计，需要选择合适的控制器和编程语言，编写程序实现机器人的运动控制和任务执行。
直角坐标机器人是一种灵活、高效的工业机器人，可以广泛应用于各种生产场景中。
多自由度直角坐标型码垛机器人结构毕业设计说明书
多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计Body structure design of rectangular coordinate palletizing robot with the multi-degree freedom学生姓名学号所在学院班级所在专业机械设计制造及其自动化申请学位学士指导教师职称副指导教师职称答辩时间目录设计总说明 (I)INTRODUCTION ........................................................................................................................ I II 1 绪论 (1)1.1 码垛机器人的发展状况 (1)1.2 研究目的及意义 (1)2 课题内容及要求 (2)2．1 研究目标、内容及拟解决的关键问题 (2)2.2 参数要求 (3)3 总体机构设计 (4)3.1 机械抓手设计 (7)3.1.1 方案选择 (7)3.1.2 力学分析 (9)3.1.3 气缸选择 (11)3.2 丝杆螺母副的计算与选型 (11)3.2.1 Z轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (11)3.2.2 x轴和y轴滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (14)3.3 各轴驱动电机选型 (16)3.3.1 Z旋转轴电机的选择 (16)3.3.2 Z轴步进电机的计算与选型 (19)3.3.3 x轴和y轴步进电机的选用 (21)3.4 直线滚动导轨副的计算与选型 (22)3.5 轴承的选用 (24)3.5.1 Z旋转轴轴承的选用 (24)3.5.2 Z轴滚珠丝杠下端单向推力球轴承的计算与选型 (25)3.5.3 其他轴承的选用 (26)3.6 锥齿轮传动的计算与选型 (27)4 总体支架的受力分析 (31)总结 (35)鸣谢 (36)参考文献 (37)设计总说明直角型码垛机器人是工业机器人的一种，通过对它的数控编程，它能实现可以在XYZ三维坐标系中任意一点的移动和遵循可控的运动轨迹。
直角坐标机器人资料讲解
2、高可靠性、高速度、高精度 3、自动控制的，可重复编程，所有的运
动均按程序运行 4、一般由控制系统、驱动系统、机械系
统、操作工具等组成 4、灵活，多功能，因操作工具的不同功
能也不同 5、易安装、易操作、易维护，结构紧凑、
直角坐标机器人
直角坐标机械手分类：
（1）2 轴组合 （2）3 轴组合 （3）6 轴组合
分类
（1）2 轴组 合
手臂式：Y 轴基座固定， Y 轴的滑块可以水平移动， XY 平面内搬运、移载等
（1）2 轴组 合
支撑龙门式：手臂式的 Y 轴前端有支撑导轨，Y 轴 滑块水平移动、XY 平面内 搬运、移载等， 工作范围 大
直角坐标机器人的应用：
焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆 垛、检测、探伤、分拣、装配、贴标、 喷码、涂胶和 切割等等。适用于汽车、 电子、电器、检测、医疗、航天、食品、 包装、印刷等各个行业。
完
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
（1）2 轴组 合
YZ 式：在侧立的 Y 轴上 固定 Z 轴基座，Z 轴的滑 块可以垂直移动，XZ 平面 内搬运、移载等
（2）3 轴组合
手臂式+Z 轴
支撑龙门式+Z 轴
XYZ 三维空间内搬运、移 载等
XYZ 三维空间内搬运、移 载等
（3）6 轴组合
（X-Y 基座固定+Z 轴）x2 XYZ 三维空间内搬运、 移载等
五自由度伺服直角坐标机器人系统使用实验指导书-推荐下载
五自由度伺服直角坐标机器人系统安全注意事项使用（安装、运转、保修、检修等）前，请务必熟读并掌握本说明书和其他的机器人附属资料，在熟知全部机器知识、安全事项及注意事项后再开始使用。
本说明书中，将安全注意事项分为“危险”、“注意”、“强制”、“禁止”四种等级，并配以不同的符号以引起使用者的注意。
危险误操作时有危险，可能发生死亡或重伤事故。
注意误操作时有危险，可能发生中等程度伤害或轻伤事故。
强制使用者所必须遵守的事项。
禁止禁止的事项。
注：任何的操作失误都会因为情况的差异而产生不同的严重后果。
所以，任何的注意机构1机构4机构3机构2A图12中电机a正转，使滑块上升，从而使物块被抬起，（如图2）物块被抬离图2完成步骤二后，随即电机c正转，滑块滑至机构1的最前头，使物块被拖出仓库c图3将物块从仓库里拖出后，接下来将货物旋转900，因而电机得旋转带轮，通过带带动机构1顺时针转动900。
（图4）d图4旋转后的物品需向前端移动，继而电机b正转，带动机构2中的滑块前行。
使物（如图5）b图5物块前行后需要将物块提升到B处的位置。
此时电机a反转使机构处的高度时，得高出5mm，便于将物体送至仓库中。
（如图6）图6处高度时，还需要继续对物体进行旋转，因而电机得旋转带轮，通过带轮1逆时针转动900。
（如图7）d图7通过旋转后将物块送进仓库里。
此时的电机正转，机构2伸进仓库。
（如图图8物块送进仓库里后电机a需要下沉20mm便于将托盘拖出来。
、3原路归位。
经过十个步骤将物块由A处存储至B处。
此过程为五自由度伺服直角坐标机器人系统简单。
机器人坐标校正说明书
SENSOR HOUSING机器人坐标校正说明1、示教器各按键的功能1）[EMG.STOP] 开关是紧急停止用的带锁定功能的按钮开关。
按压该开关，则无论示教单元处于有效还是无效状态，机器人均会进行伺服关闭，并立即停止。
解除紧急停止状态时，请将开关向右旋转，或将开关向外拉。
（按压紧急停止开关，则机器人进入错误状态。
请在解除开关后，进行错误复位操作。
）2）[TB ENABLS] 开关是设定通过示教单元进行的机器人的操作为有效还是无效的开关。
该开关为备用开关，示教单元有效时，开关内的指示灯亮灯。
此外，前面的ENABLE 指示灯也亮灯。
使用示教单元操作机器人时，请务必将示教单元设为有效。
如果将示教单元设为有效，则示教单元的操作被赋予优先权，可通过示教单元进行操作，同时来自控制器及外部的操作将无法进行。
此外，从控制器或外部进行操作时，请将示教单元设为无效状态。
3）有效开关（3 位置开关）是位于背面的3 位置的开关。
示教模式时，松开或用力拉（按压）本开关，则进行伺服关闭。
JOG 操作及单步执行等在伺服开启状态下起作用的操作，请在轻按本开关的状态下进行。
此外，进行了紧急停止和伺服关闭操作，处于伺服关闭状态时，仅按压本开关也不会进行伺服开启。
请重新进行伺服开启操作。
4）显示面板通过示教单元的按键操作，显示程序的内容及机器人的状态。
5）状态显示灯显示示教单元及机器人的状态。
[POWER]：示教单元有供电时亮绿灯。
[ENABLE]：示教单元处于有效状态时亮绿灯。
[SERVO]：机器人伺服开启时亮绿灯。
[ERROR]：机器人处于错误状态时亮红灯。
6）[F1][F2][F3][F4] 按键执行显示面板的功能显示部中显示的功能。
7）[FUNCTION] 键在1 个操作中，[F1][F2][F3][F4] 键中分配的功能有5 个以上时，按压该键即切换功能显示，更改[F1][F2][F3][F4] 键中分配的功能。
8）[STOP] 键如果机器人正在动作中，则立即减速，使机器人的动作停止。
SRT12-280机器人技术说明书介绍
四、使用维护说明： 1、人推动小车时必须关闭所有电源开关，推动速度不宜过快，以免电机反
电势过大损坏驱动器。 2.光学循迹传感器在机器人前部下方，搬运过程中注意不得重压循迹传感
器。 3.机器人长期不用时，请务必将电池组充满电，并关闭所有电源开关。
五、装配说明
（一）、机械结构装配
1、主要装配任务
A、STR12-280 底盘部件装配
图1-1 STR12-280型机器人结构
3
二．性能参数说明 1、设备组成
STR12-280 型机器人由机械本体、微电脑控制系统、传感器系统组成。 2、设备主要参数及规格 最大外形尺寸：（长 X 宽 X 高）500mmX360mmX880mm 底盘尺寸：（长 X 宽 X 高）400mmX280mmX140mm 纵向（X 轴）行程：270mm 横向（Y 轴）行程：270mm 升降（Z 轴）行程：260mm 平叉平移行程：130mm 平叉升降行程：20mm X\Y\Z 轴驱动方式：步进电机 X\Y\Z 轴运动精度：±0.1mm 手爪抓取方式：内胀式夹紧 最大抓取物尺寸：≤Φ100mm 额定抓取重量：0.5Kg 最大载重：5Kg 直线运行速度：Max 0.5 m/S 纵向白条定位精度：±3mm 纵向激光定位精度：±1mm 自动导引传感器：专用 8 路光学循迹传感器 电池组工作电压：U=24VDC 电池续航时间：1 小时 充电方式：外置充电器 最大噪音：≤65db
机驱动板的行走电机接口；用 10 芯排线连接主控制板的电机 123 接
口与电机驱动板的电机 123 接口；用 10 芯排线连接主控制板的步进
电机 12 接口与电机驱动板的步进电机 12 接口；用 6 芯排线连接主控
制板的步进电机 3 接口与电机驱动板的步进电机 3 接口。
直角坐标机器人说明书
直角坐标说明书直角坐标说明书1、介绍直角坐标是一种用于自动化加工和装配任务的先进设备。
本文档旨在为用户提供详细的操作指南和技术参数，以便用户能够正确使用和维护该。
2、系统组成2.1 结构2.1.1 臂2.1.2 手爪2.1.3 控制系统2.2 控制系统2.2.1 控制器2.2.2 编程软件2.2.3 传感器3、安装和设置3.1 安装3.1.1 场地选择3.1.2 安装基准标志物 3.1.3 软件安装和设置3.2 校准3.2.1 手臂校准3.2.2 手爪校准3.2.3 传感器校准4、操作指南4.1 启动和停止4.1.1 启动过程4.1.2 停止过程4.2 运动控制4.2.1 坐标系选择4.2.2 运动模式选择 4.2.3 运动指令输入4.3 编程4.3.1 编程语言介绍4.3.3 编程示例和调试技巧5、维护与保养5.1 日常保养5.1.1 清洁5.1.2 替换零部件5.2 故障排除5.2.1 常见故障及解决方法5.2.2 故障代码说明6、技术参数6.1 性能参数6.1.1 负载能力6.1.2 运动速度6.1.3 重复定位精度6.2 控制系统参数6.2.1 控制器类型6.2.2 通信接口7、附件本文档附带以下附件：- 使用手册- 接口说明书- 技术维护手册8、法律名词及注释8.1 标准契约：指在合同中公认的正式契约形式，其内容和条款通常由或行业协会制定，用于标准化交易。
8.2 法定保修：指法律规定的对产品质量和性能的保证期限。
8.3 知识产权：指人们在创造过程中形成的、具有经济价值且可以通过合法途径使用和控制的各种无形资产，包括专利、商标、版权等。
机器人操作说明书
机器人操作说明书斯图加特航空自动化（青岛）有限公司中国-山东-青岛-高新技术开发区Tel：0532- Fax：0532-1．概要 (3)2．坐标系 (7)3．程序创建 (11)4．动作指令 (12)5．焊接指令 (16)6．摆动指令 (18)7．寻点指令 (20)斯图加特航空自动化（青岛）有限公司中国-山东-青岛-高新技术开发区Tel：0532- Fax：0532-概要•机器人•控制装置•示教器机器人机器人是由通过伺服电机驱动的轴和手腕构成的机构部件。
手腕叫做机臂，手腕的接合部叫做轴杆或者关节。
最初的3轴（J1.J2.J3）叫做基本轴。
机器人的基本构成，由该基本轴分别由几个直动轴和旋转轴构成而确定。
机械手腕轴对安装在法兰盘上的末端执行器（焊枪）进行操控。
如进行扭转、上下摆动、左右摆动之类的动作。
机械臂控制装置机器人控制装置，由电源装置、用户接口电路、动作控制电路、存储电路、I/O电路等构成。
用户在进行控制装置的操作时，使用示教操作盘和操作箱。
动作控制电路通过主cpu印刷电路板，对用来操作包含附加轴在内的机器人的所有轴之伺服放大器进行控制。
- 3 -示教操作盘- 5 -与菜单相关的键控开关与JOG 相关的键控开关与执行相关的键控开关与编辑相关的键控开关2.坐标系坐标系是位确定机器人的位置和姿势而在机器人或空间上进行定义的位置坐标系统。
坐标系有关节坐标系、关节坐标系关节坐标系是设定在机器人的关节中的坐标系。
关节坐标系中的机器人的位置和状态，以各关节的底座侧的关节坐标系为基准而确定。
下图中的关节坐标系的关节值，处在所有轴都为0°的状态.关节坐标系刀具坐标系这是用来定义刀尖点(TCP)的位置和刀具姿势的坐标系.刀具坐标系必须事先进行设定.位定义时.将由机械接口坐标系代替刀具坐标系。
世界坐标系世界坐标系，是被固定在空间上的标准笛卡尔坐标系，其被固定在机器人事先确定的位置。
用户坐标系基于该坐标系而设定。
直角坐标焊接机械手整体结构设计说明书
摘要焊接在当代制造业中有着举足轻重的地位，与传统手工焊接相比，焊接机器人有着无可比拟的优势，而且，随着科学技术的发展，焊接自动化越来越成为焊接的发展趋势。
本文从直角坐标焊接机械手的整体设计角度出发，主要致力于解决直角坐标焊接机械手的总体结构设计、总体主要参数尺寸的确定以及各大部分的连接设计等问题，确定了符合设计题目的直角坐标焊接机械手的整体结构、总体参数、及各部分的连接尺寸，为各部件的型号选择和尺寸确定作依据。
关键字：焊接机械手、直角坐标、总体结构设计、连接设计目录第1章综述 (1)1.1 焊接机器人概述 (1)1.2 焊接机器人的发展过程 (2)1.3 国内外焊接机器人的现状 (3)1.4 国内外焊接机器人的发展趋势 (3)第2章总体结构方案设计 (5)2.1总体技术要求 (5)2.2 直角坐标焊接机器人介绍 (5)2.3 常见的几种直角坐标焊接机器人结构方案 (6)2.4焊接机械手结构方案的确定 (8)第3章总体布置设计 (11)3.1总体布置的要求 (11)3.2总体主要参数的确定 (11)第4章各部分间的联接设计 (19)4.1底座与地面的联接设计 (19)4.2底座与大臂的联接设计 (20)4.3大臂与小臂的联接设计 (22)第5章设计小结 (24)参考文献 (25)第1章综述1.1 焊接机器人概述在现代制造业中，焊接作为“工业裁缝”毋庸置疑是最重要的工艺技术之一。
它应用领域相当广泛，触及机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工以及建筑和电子等各个方面。
随着科学技术的迅猛发展，焊接已经从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。
我们曾经传统的手工焊接已经不能满足现代那些高技术含量产品制造的质量和数量要求。
因此，如何在保证焊接产品质量的稳定性的同时提高生产率和改善劳动条件，这个问题成为了现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。
随着电子技术、计算机技术、数控技术和机器人技术的迅猛发展，为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已经渗透到焊接各个领域中。
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中南大学直角坐标机器人用户手册目录第一章概述一、机械部分二、驱动部分三、控制系统第二章设备操作流程一、设备操作流程二、常用人机界面说明第三章驱动器参数设置及报警显示一、驱动器参数设置二、报警显示及处理第四章异常情况及处理第五章附件码垛机器人易损件清单第一章概述BAHR直角机器人实验平台是基于德国BAHR公司的直角坐标机器人定位系统开发的专门进行各种搬运码垛的自动化设备。
该设备主要有以下几个特点：1、运行过程平稳，无冲击；2、运行速度快，加减速过程平稳；3、搬运载荷大，过载能力强；4、实时通讯，灵活性强；5、定位精确，采用伺服系统驱动；6、自动化程度高，PLC运动控制；7、通过触摸屏操作，简单易用。
BAHR码垛机器人系统主要由BAHR直线定位系统及相关机械结构连接件、数字伺服驱动系统（包括伺服驱动器及伺服电机）、三菱PLC运动控制及相关模块、三菱触摸屏操作四个部分组成。
一、机械部分：BAHR码垛机器人系统的机械核心部件是德国BAHR公司生产的同步齿型带驱动直线定位单元。
根据码垛需要的情况，我们将整个运动过程分为X方向运动、Y方向运动，Z方向运动。
关于德国BAHR直线定位系统的详细技术指标和结构性能请参考相关说明资料《BAHR直线定位系统选型手册》。
1、X轴定位单元：X轴定位系统单元由两根QLZ60系列定位系统组成，其中一根为同步带驱动的主定位系统，另一根是由同步轴连接辅助定位系统，具体技术指标如下：1）、主定位系统：型号：QLZ60长度：1580㎜运动行程：1300㎜滑块长度：152㎜同步带规格：5M252）、辅助定位系统：型号：QLZ60长度：1580㎜运动行程：1300㎜滑块长度：152㎜同步带规格：5M252．Y轴定位单元：Y轴定位单元由一根ELZ60系列定位系统组成，型号：ELZ60长度：1290㎜运动行程：1000㎜滑块长度：170㎜3、Z轴定位单元：Z轴定位单元由一根EGT40系列定位系统组成，型号：EGT40长度：870㎜运动行程：700㎜滑块长度：118㎜3、定位单元的连接：Y轴定位单元和Z轴定位单元之间由法兰机构规格尺寸可参考相关图纸。
4、其他安装附件：安装附件主要包括1）、X轴减速机安装法兰；2）、Z轴减速机安装法兰；3）、Y轴减速机安装法兰；4）、3轴限位开关安装座、原点开关安装座；5）、水平轴连接板6）、拖链和拖链安装支架；7）、配套梯形螺母；8）、连轴器：关于安装附件的尺寸可参考相关图纸或厂家资料。
二、驱动部分BAHR码垛机器人系统采用日本三菱公司生产的全数字式交流伺服电机及驱动器系统做为动力系统，关于三菱伺服的具体性能特点请参考相关技术资料。
为确保足够的工作扭矩和惯量匹配，驱动电机的输出端匹配有精密行星减速机，关于行星减速器的性能特点请参考相关技术资料。
1、X轴驱动系统伺服电机规格：400W行星减速器规格：HF-KP432、Y轴驱动系统：伺服电机规格：400W行星减速器规格：HF-KP433、Z轴驱动系统：伺服电机规格：400KW三、控制系统概述BAHR码垛机器人的控制系统部分是整个码垛机器人的灵魂，码垛机器人的控制系统包括电器系统、PLC及扩展单元控制系统、三菱触摸屏与PLC之间的通讯和PLC与整个生产线之间的通讯。
1）、电器系统电器系统包括主电控柜PLC及扩展单元、触摸屏，PLC与触摸屏之间通过RS232连接通讯。
电控柜的输入电压是单相220V。
电器系统控制原理及接线请参考附录中相关图纸，各种电器元器件的规格型号请参考附录中电器元件表。
主电控柜和操作台之间有一条异地电源控制线连接，以方便进行异地电源控制，如急停、上电等。
2）、PLC及扩展单元BAHR码垛机器人的控制系统核心是PLC及扩展单元。
可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。
它具有功能强、可靠性高、操作灵活、编程简便以及适合于工业环境等一系列优点，在工业自动化、过程控制、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛，已成为现代工业控制的三大支柱之一。
BAHR码垛机器人选用的PLC是三菱公司推出的最新型机－Q系列PLC，是一款性价比高、功能完备、极具竞争优势的通用控制器。
其特点是结构紧凑，集成了开关量控制、模拟量控制、高速计数与脉冲输出等功能于一身，指令丰富，引用功能块的编程方式使编程更加简便。
可编程序控制器的特点：1、应用简便（1）应用灵活、安装简便标准的积木式硬件结构与模块化的软件设计，使PLC不仅适应大小不同、功能繁杂的控制要求，而且适应工艺流程变化较多的场合。
它的安装和现场接线简便，可按积木方式扩充和删减其系统规模，组合成灵活的控制系统。
（2）编程简化PLC采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程，直观易懂。
因此，不仅程序开发速度快，而且程序的可读性强，软件维护方便。
为了简化编程工作，PLC将编程工作主要集中到了设计思想的本身而不是如何实现设计思想，最新设计的PLC还针对具体问题设计了步进顺控指令、流程图指令等指令系统，大大加快了系统开发速度。
（3）操作方便，维修容易工程师编好的程序十分清晰直观，只要看好操作说明书，操作人员经短期培训就可以使用。
另外，PLC具有完善的监视和诊断功能，对其内部工作状态、通信状态、I/O点状态和异常状态等均有明显的提示，使维修人员能及时、准确地判断故障点，迅速替换故障模块或插件，恢复生产。
2.可靠性高PLC的可靠性高，主要是因为它在硬件及软件两方面都采取了严格的措施。
3．抗电磁干扰性能好，环境适应性强Q系列PLC是按直接应用于工业环境而设计的产品在规定的机械振动、冲击以及额定的电源电压与频率变化、电源瞬时中断、电源电压降低等因素作用下，均能正常工作。
因此可直接安装在工业现场，不必采取另外的特殊措施。
另外由于其结构精巧，所以耐热、防潮、抗震等性能也很好。
4．功能完善PLC的基本功能包括逻辑运算、定时、计数、数制换算、数值计算，步进控制等。
其扩展功能还有A/D、D/A转换、PID闭环回路控制、高速计数、通信联网、中断控制及特殊功能函数运算等功能，可以通过上位机进行显示、报警、记录、人机对话，使控制水平大大提高。
5．成熟的工控网络体系，通信便捷，易于远程实时监控随着计算机网络通信技术的成熟发展，以及工业控制的实际需要，近年来工控网络通信技术得到了大量应用。
3）触摸屏人机界面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕。
随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，而且操作困难，不易掌握，无法提高工作效率。
但是使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。
使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化同时也能减少PLC控制器所需的I/O点数，降低生产的成本。
同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的提高了整套设备的附加价值，有了广泛的应用。
触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境，甚至可以用于日常生活之中，应用非常广泛，比如：自动化移载机设备，天车升降控制，生产线监控等，甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整。
随着科技的飞速发展，越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面，PLC控制器强大的功能及复杂的数据处理也呼唤一种功能与之匹配而操作又简便的人机的出现，触摸屏的应运而生无疑是21世纪自动化领域里的一个巨大的革新。
GT1575-VTBA系列触摸屏是专门面向PLC应用的，它不同于一些简单的仪表式或其它的一些简单的控制PLC的设备其功能非常强大，使用非常方便，非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求，日益成为现代工业必不可少的设备之一。
第二章设备操作流程BAHR码垛机器人是专业设备，要求必须具有专业知识的人员才能进行操作，这些专业知识主要包括：伺服运动控制、PLC控制及编程、机械传动、电器控制、电工基础等。
一、设备操作流程一)、正常工作时：1、当主电控柜供电后，分别按系统供电按钮与伺服驱动器供电按钮，使码垛设备处于工作状态。
2、供电后触摸屏处于显示状态，显示设备状态信息如：限位指示、原点指示、运行方式、伺服电机工作情况。
3、进入操作界面，按下搜索原点按钮。
4、各轴运动导轨分别执行搜索原点运动，完毕3次后，整个码垛系统便确定了原点的位置即工作的初始位置。
5、顺序按下自动运行与状态启动按钮。
6、码垛机器人处于运行状态。
7、按下程序1-5或循环启动开始运行。
二）、维护设备时：1、主电控柜供电后，按系统供电按钮与伺服驱动器按钮使设备处于工作状态。
2、进入操作界面，顺序按手动运行与状态启动按钮。
3、通过手动调节按钮，调节使导轨运动到需要的位置，进行机械手维护。
二、常用人机操作界面说明：1、显示界面显示界面显示了设备的状态信息（如：X轴原点指示灯、Z轴原点指示灯、Y轴原点指示灯、自动运行指示灯、手动运行指示灯、状态指示灯等）及报警信息（各轴限位信息、驱动器报警信息等）2、自动运行界面自动运行是指设备按照编好的工作程序自动进行搬运操作，设备自动运行前应做好以下准备工作1）、保证机械手前端设备和后端设备能稳定运行，信号交接准确无误。
2）、机械手各轴位于原点位置。
3）、根据运动过程编写运动程序。
设备的运动程序在设备交付使用时已经编写完毕，一般不需要重新进行编写，但由于搬运机械手采用的控制系统是一款开放式的控制系统，设备操作者可以根据运行的实际情况修改运动程序。
但我们不建议随意改动运行程序，如果确实需要修改，请与厂家联系。
4、自动运行的操作步骤1）、搜索原点，使各轴均处于原点位置。
2）、自动启动，确定其工作方式。
3）、状态启动，保证操作的正确性，避免误操作。
4）、等待工作信号。
5、手动操作界面1）、手动操作主要是在设备调试、维护阶段使用。
2）、可以调整各个轴的位置，使维护更加方便。
3）、可以控制机械手开合，确定其工作状态是否正常。
第三章驱动器参数设置及报警显示一、伺服驱动器简单操作说明1、按键功能2．参数设置操作方法二、驱动器部分参数设置X轴电机驱动器参数设置Y轴电机驱动器参数设置Z轴电机驱动器参数设置三、常见伺服报警信息第四章故障及恢复一、限位报警1、由于操作人员的错误操作，可能导致导轨运动过程中超出正常运动范围，为防止导轨因超出运动行程而产生碰撞，造成机械结构的损伤，在导轨两侧有效行程外均安装有行程开关，行程开关的作用就是对导轨的运动进行限位。
行程开关内部连线为24V常闭连接，如果运动导轨碰到行程开关，行程开关会由常闭状态变为常开状态，产生限位信号，通过输入信号线的连接，PLC控制系统接收到后会产生限位报警信息，显示在触摸屏上，并控制此轴导轨驱动器因此停止工作，运动导轨也会也此停止运动。