基于将机器人的“四维”运动转换为一维的线性运动,机器人地轨就为其提供了广泛的线性移动作业的范围,从而大大地提高了机器人的工作效率和灵活性,对机器人的发展起到了推动作用。借助将机器人的本体与高精度的线性导轨、精密的驱动系统、坚固的承重结构有机的集成,让原本以“固定作业”为主的工业机器人(如六轴的机器人、协作的机器人、SCARA的机器人等)都从“固定作业”的局限性中大大地升级为“线性移动的作业”,从而真正的为工业的生产、服务等带来了“移动的平台”。
一、核心结构:高精度与稳定性的底层支撑
而机器人的地轨的优劣,其实就取决于各个组成的“骨骼”之间的协同和“肌肉”的发挥,其核心的结构可概括为5大关键的部分:
其核心的承载与导向部件的选用,主要取决于机床的定位精度的要求(通常可达±0.01~±0.1mm)、承载的更大力矩和速度的要求等,从而直接决定了地轨的承载能力及其所能的稳定性
以伺服电机+滚珠丝杠的高精度的低速度的场景为主,如需高速度、长行程的则可采用伺服电机+齿轮齿条的方式同时部分的重载场景也可采用直线电机(无接触的传动,响应更快)等高性能的电机作为动力来源
其传动机构的设计应将低的磨损、低的噪音、高的同步性等指标作为主要的设计要求,有效的将动力传递给移动的平台
以滑台的形式对机器人实施安装的基座,必须既能承受机器人的自重又能承受其所带的作业负载的同时,还应具有较好的刚性(这样才能尽量避免机器人作业时的振动对基座的影响),并根据实际的工作需要对部分的基座加装缓冲装置,尽量减少机器人启停的冲击对基座的影响
依托于与机器人的便捷的联动,控制系统不仅可对机器人的各个位置的确切的校准和多点的定位,对其运行的速度的调节等,也可直接将其所需要的编程的指令通过PLC或机器人的系统直接编入,实现了“地轨的移动+机器人的动作”之间的便捷的协同作业
不仅要配备一系列的安适装置如限位开关(防止超行程的发生)、急停按钮、防护罩(如防尘的、防屑的等)、刹车装置(断电后即可自锁,避免了由于人为的失误造成的坠载事故)等,才能真正的确保了机器的安适性。
二、核心功能:解决工业自动化 3 大核心痛点
依托于对机器人的地轨线性移动的突破,不仅仅可以突破其原来固有的“点/面”的作业范围的局限,甚***将其作业的行程从“点/面”扩展为“线/体”(行程可定制,从1米到数十米),更能满足长料的加工、大面积的焊接、多工位的上下料等一系列的复杂的作业场景
依托于将一台具备地轨的机器人与多台的固定机器人相搭配既可替代多台的固定机器人同时覆盖多个工位,从而大大降低了设备的投入成本,特别适合小批量、多品种的生产,如汽车零部件的多工序的加工、3C产品的流水线的切换等
依托于将伺服系统的稳准控制与机器人的闭环的末端执行器的稳准控制相结合,我们就能对“地轨的移动”与“机器人的末端执行器的运动”都做到稳准的定位,从而极大的满足了高精密的作业的需求,如电子元件的稳准装配、激光的稳准的切割定位等高精密的加工需求。

三、典型应用场景:覆盖多行业自动化需求
其机器人地轨的极强的适配性,尤其为对“移动作业+高精度”的工业场所带来了极大的应用价值
借助地轨带动的机器人将汽车的车身焊接、底盘的装配、零部件的上下料(如发动机的上下料、变速箱的上下料等)等多个工序的连续作业都实现了对整车的多工位的连续作业,从而大大提高了汽车的制造效率。同时也将传统的以人为主的工艺大大地降低了
凭借3C电子的外壳的精密的加工、屏的贴合、零部件的便捷的分拣等一系列的工艺的完善,并将小型的高精度的地轨的搭配上一套灵活的多工位的协作机器人,有效的满足了狭小的空间中对多工位的灵活的切换的需求
新能源的蓬勃发展之际,尤其是锂电池的广泛应用,不仅极片的裁切、电芯的堆叠、光伏的组件的焊接等都要求长行程的地轨的适配生产线的连续作业,对相关的自动化的控制系统的要求也日益迫切
通过对机床的上下料、板材的便捷切割以及对模具的便捷的搬运等一系列的自动化操作,并将重载地轨可承载的重型机器人+夹具等实现了机床与仓储区的自动化的衔接,极大的提高了机械加工的效率,降低了劳动强度,极大的提高了加工的质量
借助将AGV的便捷的自动化搬运能力与机器人地轨的智能化的物流调配相结合,不仅能实现对各种类型的货物的自动化的分拣、码垛、出入库等一系列的物流业务的便捷的实现,有效的提升了物流的周转效率,提高了企业的核心竞争力
如医疗器械的稳准装配、家电的便捷生产线、甚***是那些巨型的集装箱的搬运都能通过这套便捷的超大型的重载地轨的智能化的全自动的高精度的控制系统的实现。
四、选型关键:4 大核心参数决定适配性
但在工业的实际场景中,机器人地轨的选用却往往忽视了这样一个更基本的因素——其与所装用的机器人各主要参数的适配性问题,其实这也就是更关键的环节
将机器人的自重、末端的执行器的重量以及所能承受的作业的负载(如可抓取的更大重物的重量)都按1.2~1.5的安适系数的倍数予以预留
根据不同的作业需求,我们可对其定位精度的选择也不同,如精密的装配一般都要求其定位精度在±0.01~±0.05mm以上,对于普通的搬运搬运可将其定位精度控制在±0.1~±0.5mm以上等
根据产品的定制化的生产线长度的不同,所对应的行程的速度都应能与其所处的整体的生产的节拍相匹配,例如滚珠丝杠的行程的速度一般均可达到0.1~1m/s以上,齿轮齿条型的可达1~3m/s以上
根据工作的具体场景如高温的焊接作业就应选用耐高温的导轨,对于工作环境中粉尘较多的机械加工等都应加强对其的防护,而工作的环境中又充满了腐蚀的危害如化工的各种酸碱的腐蚀等就应选用不易被其腐蚀的不锈钢或对其表面涂上一层好的防腐的涂层的材质等。
依托于高精的线性传动技术将机器人的灵活的作业能力与线性的移动需求有机的融合,机器人地轨就成为了自动化生产线提升效率、降低成本、增强柔性的核心的部件。只有将“线性传动技术”的精妙之处与“工业机器人的” 应用良好的融合在一起, 才能真正的更大限度的发挥出自动化的价值,而具体的选型和应用就更要根据各个不同的行业的具体的场景、负载的大小、所需的的精度等等多方面的需求来具体的将其合理的应用起来.。