辰星(天津)自动化设备有限公司

2014-10-29 07:43
机器人技术与应用 2014年3期
关键词:动臂码垛系列产品

辰星(天津)自动化设备有限公司(简称“辰星”)创立于2013年1月,位于天津市武清区梅厂汽车产业园,业务范围涉及机器人、机床、机电产品技术开发、咨询服务,机器人、机电产品及相关配套设备制造、维修、销售和代理等各个方面。

辰星公司人力资源丰富,现有工程技术人员20名,本科以上学历15名,硕士生5名,博士生1名,为产品开发提供了坚实的科研能力。

公司坚持“实事求是,服务创新”的经营理念,技术上引导市场发展,管理上坚持以市场为导向,采用现代企业管理制度,集售前、售中、售后服务于一身的营销服务模式,配备具有高素质、经验丰富的专业技术人才,在业界树立良好的品牌形象。

一、产品介绍

1.经济型高速搬运机器人

高速并联搬运机器人的机械本体由静平台、动平台以及连接平台之间的多条轴对称支链组成。与串联机器人不同的地方在于,该类并联机器人的伺服电机和减速器等部件均安装在静平台上,从而有效地减轻了本体运动部件的质量,提高了机械本体的运动性能。每条支链均由主动臂和含平行四边形结构的从动臂组成。主动臂与安装在静平台上的减速器通过涨紧套固定连结,利用与减速器配接的伺服电机带动主动臂转动,并通过从动臂传递至动平台实现其在工作空间内的高速平动。从动臂两端均使用球铰链与主动臂和动平台连接。

此外,由于球铰链是一种开放式铰链,并不能发挥连接作用,因此,从动臂的两根平行杆间加装了拉簧套件固定以防止脱落。为了进一步减少运动部件的质量,动平台主要由铝合金材料制作而成,主动臂和从动臂主要由碳纤维材料制作而成。

产品可依据用户需求,选择指定厂家的伺服电机,定制开发和控制系统,并可开放后台接口,方便用户进行二次开发和升级。

1)2自由度高速搬运机械手

如图1,Diamond是实现平面内高精度拾放作业的2自由度机器人解决方案,拥有速度快、精度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。

Diamond系列产品已扩展至4种型号,其中最小工作空间可达200mm,可最大限度的节省宝贵的生产空间,降低生产成本,并能轻松集成到机械设备及生产线中,广泛适用于各类轻小散乱物料的分拣和搬运。

图1 Diamond

Diamond系列产品性能见表1。

表1 :Diamond系列产品性能

2) 3自由度高速搬运机械手

如图2,Delta-Picker是实现三维空间内高精度拾放作业的机器人解决方案,可通过加装第四轴转动自由度,实现物料的摆放动作,拥有速度快、精度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。

图2 Delta-Picker

Delta-Picker系列产品已扩展至3种型号,其中最小工作空间可达800mm X 200mm,可最大限度的节省宝贵的生产空间,降低生产成本,最大负载能力达到6kg,并能轻松集成到机械设备及生产线中,广泛适用于各类轻小散乱物料的分拣和搬运。

Delta-Picker系列产品标准型工作范围为1000mmX250mm,有效荷重可达3kg,机器人便于清洗,维护量小,适用于各类食品、电子等轻小散乱物料的分拣和搬运。

表2 :Delta-Picker系列产品性能

Delta-Picker系列产品性能见表2。

3) 4自由度高速搬运机械手

如图3,Cross-IV是实现三维空间内高精度拾放作业的机器人解决方案,拥有速度快、精度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。采用独特的双动平台结构,以全并联的形式实现标的物的空间三维平动和角度摆放。

图3 Cross-IV

Cross-IV系列产品已扩展至3种型号,其中最小工作空间可达800mmX250mm,可最大限度地节省生产空间,降低生产成本,并能轻松集成到机械设备及生产线中,广泛适用于各类轻小散乱物料的分拣和搬运。

表3 :Cross-IV系列产品性能

Cross-IV系列产品标准型工作范围为1300mmX250mm,有效荷重可达3kg,机器人便于清洗,维护量小,适用于各类食品、电子等轻小散乱物料的分拣和搬运。

Cross-IV系列产品性能见表3。

2.高刚度混联机器人

如图4,Trivariant系列机器人是一个5自由度混联高刚度机器人,由2自由度球面并联机构和1条末端装有2自由度转头并通过运动副串接的主动支链构成,可做成即插即用的可重构模块,用于搭建不同形式和用途的自动化装备。

图4 Trivariant

Trivariant系列机器人为三维空间内的高精度复杂曲线切割作业、焊接作业和装配作业提供了完美的解决方案,拥有精度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。

Trivariant系列产品已扩展至两种型号,其工作空间可达1200mmX500mm,已应用于大型管件相贯线切割、钢构节点消失模制造、汽车发动机箱体装配等自动化设备及生产线。

表4 :Trivariant系列产品性能

Trivariant系列产品可依据用户需求,选择指定厂家的伺服电机,定制开发控制系统,并可开放后台接口,方便用户进行二次开发和升级。

Trivariant系列产品性能见表4。

3. 码垛机器人

如图5,MD系列码垛机器人是一种可以实现空间4自由度运动的高性能、重负载工业机器人,简单可靠的结构设计、精准的运动控制为三维空间内物料的搬运和码垛作业提供了完美的解决方案,拥有速度快、可靠性高、维护成本低等优势。

MD系列产品设计有3种型号,负载能力可达300kg,广泛适用于食品、化工、建筑、汽车等领域物料的搬运和码垛作业,并可依据用户需求,选择指定厂家的伺服电机,定制开发控制系统,开放后台接口,方便用户进行二次开发和升级。

图5 MD码垛机器人

4. 标准化零部件

公司已完成工业机器人装配用零部件的研发,开始供应标准化零部件,种类包含主动臂、从动臂、预压拉簧、动平台等,具有标准化、模块化、低成本、易维护、供货周期短的特点。同时,产品还可根据用户实际需求实现定制。产品标准化零部件如图6所示。

图6 标准化零部件

二、部分产品应用案例

目前,公司研制的Diamond教学机器人已出口英国,该机器人还为国内5所高校教学设备配套及支撑天津大学教改项目,获得天津市教学成果一等奖;研发的基于Diamond机器人的高性能锂离子电池分选成套装备已成功应用于力神电池股份有限公司,分选效率为同类装备的5倍;向江阴纳尔捷机器人公司授予该机器人专利许可(许可费200万元),并开发出Diamond装箱机器人,形成批量生产,装备于北京双鹤药业、石家庄四药集团等10余条生产线。Diamond机器人成果获得天津市技术发明一等奖。

图7 出口英国的教学机器人

图8 娃哈哈果奶包装生产线

基于3、4自由度的高速并联机器人,公司开发出果奶装箱成套装备,并在娃哈哈集团成功示范应用;开发的具备人机互动的演示机器人入住中国科技馆;研发的包含8台协同工作机器人的炸药生产线在云南安化公司成功应用。该系列机器人专利技术许可给广州数控设备有限公司、娃哈哈集团及苏州大方特种车辆有限公司,许可费209万元。

公司基于TriVariant B研发了一种新型相贯线切割作业装备,该装备具有可自动绕管一周完成直径800 mm、轴交角30°的钢管切割作业,先后用于移动、联通等公司的通信塔制作及中石油、中石化、中海油等公司的火炬塔制作;基于TriVariant A/B形成网壳节点加工双机器人工作站,突破德国网壳节点的数控拼焊技术,实现了上海世博轴阳光谷建筑的节点加工。成果获中国机械工业科学技术奖一等奖。

图9 钢管相贯线切割

三、发展目标

辰星(天津)自动化设备有限公司作为天津大学机器人产业化基地,紧跟技术发展的最新脉络,定位于高速物流线领域机器人化自动化装备的研发和制造,与天津大学机械工程学院装备系统与制造研究所建立了长期战略合作关系。

天津大学装备系统与制造研究所是国内最早开展高速包装搬运机器人研发和应用的单位之一,在开发和应用搬运机器人方面具有丰富的理论基础和工程经验。合作双方依据目前国内机器人应用的瓶颈问题,共同承担国家863计划“高速包装机器人及其成套装备(2007AA04Z245)”项目,形成产业化对接,重点开拓机器人产品应用市场,拟发展成为中国北方具有一定知名度和影响力的自动化设备和配套服务供应商。

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