ZTR小型搬運機器人

ZTR搬運碼垛機器人可以應用在大多數的工廠自動化場合，示例圖片是我們為客戶制作的幾種類型的搬運機器人。我們可以根據客戶的要求定制符合現場實際需要的機器人，包括手抓。

圖片一是一個用于磁性材料抓取的小型機械手，下面對該機械手的結構和運行方式做以介紹

1、設備的機械結構：

X軸使用一根德國BAHR公司生產的DLK120型滾珠絲杠傳動的直線定位系統構成， X軸全長804毫米。 Y軸使用一根德國BAHR公司ELK40型滾珠絲杠傳動直線定位系統，Y軸全程最長731.7毫米。Z軸使用一根德國BAHR公司ELK30型滾珠絲杠傳動直線定位系統構成，Z軸全程最長318毫米，在XYZ三個軸兩端分別設有限位機構和原點機構。定位機構有效行程：X軸500毫米，Y軸200毫米，Z軸50毫米。系統的重復定位精度0.05毫米。

機械手的末端抓取機構使用日本SMC生產的MHZ2-20D2氣動手抓，手指結構為兩個三角形夾頭，四點固定，以方便抓緊圓柱型工件，

對于不同大小的工件，提供3種尺寸規格的手指（10~20、20~30、30~40各一套）。手指更換操作簡單，材料為不銹鋼，以避免和工件想吸引。

機械手的動力部分使用的是日本松下公司生產的全數字交流伺服系統，X/Y軸電機為MHMD400W，Z軸為MSMD100W(報閘)。

2、設備的電器系統

    設備的控制系統由一臺OMRON公司的PLC（CP1H）和5.7寸的觸摸屏組成，可向機械手的伺服驅動器發送脈沖信號，從而控制機械手的運動；另加一個40點I/O擴展模塊和一個串口通訊模塊。PLC、觸摸屏、伺服驅動器、中間繼電器、控制電源及必要的電器元件集成在一臺500X400X800的灰白色電控柜內，機械手與驅動器之間的A連接線4米、內部PLC與電腦之間的B連接線3米，內部PLC與外部PLC的C連接線2米。

    電器元件使用國產品牌如正泰等。

3、具體的控制過程

   1. 對機械手的操作有手動和自動兩種模式，可根據需要進行切換。

   ① 手動模式可以實現兩種功能：

   1是能夠在觸摸屏上直接按方向鍵，實現對XYZ軸移動控制；

   2是用戶還可通過選定路徑號（即下面的❶~❽）單獨控制機械手運動。

   ② 自動模式下，機械手的運動，能夠協調、配合其他設備的動作。

   采用外部PLC控制機械手與其他設備的協調運作，機械手內部PLC等待外部PLC傳過來的  指令后，根據已設定的程序運作（如執行路徑❷）；同時，內部PLC可以將機械手的狀態信息反饋給外部PLC。

   設計路徑移動程序如下（4個物料的情況）：

這里執行完路徑❶和路徑❷后，我們認為機械手完成了1個物料過程，依次類推。

在自動模式下，例如，由路徑❶切換到路徑❷時，通過PLC傳遞信號，協調完成整個過程；而在手動模式下，由路徑❶切換到路徑❷時，無需通過PLC傳遞信號，用戶可通過選定路徑號（如❷）單獨控制機械手運動。

因為移動軸順序有要求，移動程序編寫分為A、B兩種：

路徑A（1、3、5、7）：

從第一點到第二點，先移動X軸，其次Y軸，最后Z軸；待氣缸動作1后（夾物），至第三點規避，先移動Z軸（提高），其次Y軸（縮回），最后X軸（不動）；從第三點到第四點，先移動Z軸，其次X軸，最后Y軸；待氣缸動作2后（放物），從第四點到第五點，先移動Y軸，其次Z軸，最后X軸。

路徑B（2、4、6、8：）

從第一點到第二點，先移動X軸，其次Z軸，最后Y軸；待氣缸動作1后（夾物），至第三點規避，先移動Z軸（提高），其次Y軸（縮回），最后X軸（不動）；從第三點到第四點，先移動X軸，其次Y軸，最后Z軸；待氣缸動作2后（放物），從第四點到第五點，先移動Z軸，其次Y軸，最后X軸。

以上各點（A、B、C、D）需要由設備供方告知如何定位、并在程序里輸入。

    2、觸摸屏上集成：

    包括1手動/自動模式切換、2路徑號選擇及運行、3復位、4停止、5上/下/左/右/前/后方向移動、6夾緊/松開、7到達A/B/C點的狀態顯示、8夾緊/松開物件的狀態顯示、9運動/靜止的狀態顯示等功能。

    3、PLC提供232串口，以方便用戶將上述2的各項功能集成到上位機組態王中（集成到上位機組態王這一部分內容由用戶自己開發）。

    4. 報警功能：機械手具有故障提示功能。

4、機械手的運行軌跡

說明：

1. 物料從A處取放到B處中心，待處理一段時間后（5~15分鐘），再從B處放到C處。  

2.  A、B、C之間會有高度差（默認A和C同一水平面，而B相對要高一些）。

3.  A與B、B與C、B的上方這三處可能會有障礙物，即機械手的進出只能在B上方一個有限的小空間內，因此機械手運動程序的設計需避開障礙物。

4.  氣爪抓取方式為：從抓取零件的正上方垂直落下，夾取零件；移動到指定地點后，氣爪松開零件，再垂直移動到零件的正上方，退出零件。