德爾塔拾取機(jī)器人的優(yōu)化

　　北美人均糖年消費(fèi)量近25lb。因此，你從精美包裝中吃到的很多糖果是由行業(yè)中最出色的快速傳送機(jī)器人（德爾塔機(jī)器人）擺放的。它的開發(fā)始于20世紀(jì)80年代，其設(shè)計(jì)在快速傳送機(jī)器人市場中最受歡迎，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榘�裝、醫(yī)療和制藥行業(yè)。拾放系統(tǒng)可配20個德爾塔機(jī)器人，每分鐘搬運(yùn)100至2500個產(chǎn)品，糖果的需求很大。

　　對提高機(jī)器人生產(chǎn)效率的持續(xù)需求遇到了各種挑戰(zhàn)。高可靠性、少維護(hù)、冗余和穩(wěn)定運(yùn)行是機(jī)器人制造商面臨的主要性能問題。這些挑戰(zhàn)使得德爾塔機(jī)器人的貼牌生產(chǎn)商一直在尋找改善設(shè)計(jì)的途徑——尋找優(yōu)化部件的解決方案。重新設(shè)計(jì)的最好體現(xiàn)是Bosch Sigpack系統(tǒng)德爾塔機(jī)器人。阿爾法齒輪傳動和WITTENSTEIN運(yùn)動控制都是WITTENSTEIN集團(tuán)成員，他們共同支持德爾塔機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。采用先進(jìn)部件和cymex——WITTENSTEIN專有伺服選型軟件，WITTENSTEIN和阿爾法能夠減少機(jī)器人的占用空間并提高其吞吐能力。

德爾塔設(shè)計(jì)

　　德爾塔并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)的基本原理是使用平行四邊形，它允許輸出鏈接保持在輸入鏈接的固定位置。使用三個平行四邊形可以完全實(shí)現(xiàn)只有三個平移自由度的移動平臺定位。三個平行四邊形的輸入鏈接通過后旋接點(diǎn)安裝在旋轉(zhuǎn)控制桿上。

Schematic of the Delta robot (US patent No. 4,976,582).

　　旋轉(zhuǎn)控制桿上的后旋接點(diǎn)以兩種方式啟動：旋轉(zhuǎn)（直流或交流伺服）電機(jī)或線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為了使德爾塔機(jī)器人出色地完成拾放功能，第四邊用于從起點(diǎn)到移動平臺上的端控制器傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

　　Sigpack系統(tǒng)德爾塔機(jī)器人的原設(shè)計(jì)是使用線性齒條和小齒輪傳送裝置。該設(shè)計(jì)經(jīng)證明是不合理的。需要改進(jìn)的主要方面包括：頻繁維護(hù)源于齒條和小齒輪/線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的開放性；性能不理想；裝配時間長；機(jī)器人自重重；控制和精度不理想。

　　新設(shè)計(jì)追求功能最大化，并減少了75%的部件。該設(shè)計(jì)稱得上是帶綜合杠桿臂的電機(jī)（變速箱聯(lián)合體）具備所有驅(qū)動部件、防水、防塵、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和性能優(yōu)異的理想解決方案。
 
Motor-gearbox drive with carbon lever.

德爾塔新設(shè)計(jì)

　　新設(shè)計(jì)的德爾塔機(jī)器人將采用帶綜合杠桿臂的WITTENSTEIN運(yùn)動控制電機(jī)—變速箱系統(tǒng)取代現(xiàn)有的線性齒條和小齒輪。TPM伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)由高精度減速齒輪、多極數(shù)電機(jī)和反饋組成，所有部件打包集成，最適合Sigpack。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)概念取消了多余的部件，空間和重量減少了50%。根據(jù)設(shè)計(jì)，新解決方案取消了傳統(tǒng)解決方案中多余的旋轉(zhuǎn)零件，如：減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)慣量的多余軸承、聯(lián)接器和大軸。機(jī)電解決方案中的電源和磁鐵向負(fù)荷靠攏，提高了剛度和動態(tài)響應(yīng)，同時裝配時間減少，可控性增強(qiáng)。 
 
Classic Delta robot designed using rack and pinion as a linear actuator.

　　在部件減少和工廠設(shè)計(jì)的優(yōu)化方面，機(jī)械設(shè)計(jì)包括：機(jī)器人外形、4臺電機(jī)和變速箱、幾根碳條。

　　兩種解決方案的技術(shù)指標(biāo)相比之下，新德爾塔設(shè)計(jì)（XR31）改進(jìn)顯著。

　　隨著生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率愈來愈受到重視，德爾塔機(jī)器人的新設(shè)計(jì)概念采用阿爾法和WITTENSTEIN部件做為系統(tǒng)集成的利器，為您享受美味準(zhǔn)備了理想的機(jī)器人。因此，請您下次在從精美的包裝中取出美味巧克力時，想一想，是一臺德爾塔機(jī)器人和緊湊的伺服電機(jī)以每分鐘150顆的速度為您精心擺放的。
 
Speed/Load profile.

Characteristic motor curve with application load.

　　阿爾法齒輪傳動器和WITTENSTEIN運(yùn)動控制都是WITTENSTEIN集團(tuán)公司的成員，以運(yùn)動控制的領(lǐng)頭羊地位享譽(yù)世界。欲了解更多解決方案，請登陸網(wǎng)站：www.alphagear.com。