德国BERGER LAHR机器人在喷码中的应用

摘要：本文介绍德国百格拉公司生产的直角坐标机器人及主要特性。在此基础上主要介绍几个在在工件喷码中的应用案例。

关键字：喷码 直角坐标机器人 移动喷码

一、             直角坐标机器人介绍

德国百格拉公司是世界上最著名的机器人供应商之一，生产多种规格的直线运动单元/导轨、步进电机、交流伺服电机、直线电机和多轴数控系统。以此为基础，在短时间内可提供各种规格的线性导轨、二维、三维标准机器人及用户专用机器人和生产线。这些机器人可以装备焊枪、通用手爪或专用工具，完成焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂等一系列工作。由于百格拉的导轨、驱动电机、减速机和控制系统等所有部件全部自己生产，使得机器人整体性能更加优异。十多年来，出厂的机器人和生产线全部在正常工作。深受包装机械、印刷机械、机械电子、汽车、食品、药品和化妆品生产等行业的新老用户厚爱。

百格拉公司的120多名专家及工程技术人员成功开发生产了各种规格的线性导轨，并在此基础上与用户密切合作开发通用及专用机器人，已为许多厂家提供了数千台各种专用机器人及生产线。其中一个应用领域是给产品喷上生产日期的信息。

在直角坐标机器人中各个轴主要是做直线运动，而且运动方向通常是相互垂直的，所以叫直角坐标机器人。直角坐标机器人可分为一维到多维很多种，每一维是一个运动轴，由一个直线运动单元组成。一台喷涂用三维直角坐标机器人由三个直线运动单元组成，而一台码垛机器人根据应用要求通常由几个一维，二维和三维直角坐标机器人组合而成。百格拉公司直角坐标机器人的主要技术数据是运动行程0到18米；负载1~180公斤；重复定位精度0.05mm；每个轴运动速度最高可达5米/秒。

每个直线运动单元的主要部分是特制高强度高直线度铝型材，横截面积可实现40×40mm²到120×120mm²，也可以由多根组合成为一个大截面的导轨。型材内部配有特殊的钢轨来保证机械强度和长期保持平行度，同时也是运动滑块的载体。配滚珠丝杠和密封轴承导轨的直线运动单元的特点是定位精度高，带负载能力强，速度最大到1米/秒；滑动方式分为光杠滚轮轴承导轨和密封轴承导轨；优点是钢性好、磨擦系数小、阻力低、精度高；传动方式主要有齿型带、齿条和滚珠丝杠传动；驱动电机主要分为步进电机和伺服电机两种，有时驱动电机配NEUGART精密行星减速机来增大出力和减少负载的转动惯量。

根据机器人所要完成的工作，首先确定机器人的结构组成。可以是龙门式，挂壁安装式等。再按工作要求所给出各轴的运动行程、负载、运动速度、加速度，动作周期来选每个运动轴直线运动单元的型号，所配驱动电机及所配NEUGART精密行星减速机的型号。

二、百格拉公司机器人在喷码中的应用案例

2.1 喷码简介

很多产品要喷上生产日期，出厂序列号，条码等一些信信。例如给鸡蛋喷上生产日期和序列号。这里鸡蛋按行和列放在一个拖盘上。其工作方式有两种。第一种工作方式是一维机器人和传送带运动。首先把该拖盘移到一维机器人下面，机器人首先停止传送带，并把喷头移动到第一个鸡蛋上方及喷上生产日期和序列号。机器人再把喷头移动到第二个鸡蛋上方及喷上生产日期和序列号，如此依次喷完该排最后一个鸡蛋。再起动传送带把第二排鸡蛋移到喷头正下方，并开始该行鸡蛋的自动喷码工作。如此依次喷完最后排的最后一个鸡蛋，这就完成了一拖盘鸡蛋的自动喷码工作。第二种工作方式是使用二维机器人，把拖盘放在二维机器人下面。机器人首先把喷头移动到第一排第一个鸡蛋上方及喷上生产日期和序列号。机器人再把喷头移动到第一排第二个鸡蛋上方及喷上生产日期和序列号，如此依次喷完该排最后一个鸡蛋。机器人再把喷头移动到第二排第一个鸡蛋正上方，并开始该行鸡蛋的自动喷码工作。如此依次喷完最后排的最后一个鸡蛋，这就完成了一拖盘鸡蛋的自动喷码工作。

要喷码的物体可以是各种带壳和包装的食品，化妆品和药品的包装盒，所有许多其他产品也要喷上生产日期，出厂序列号和条码等一些信息。喷码可以是通过喷墨方式，激光雕刻和喷沙等。下面介绍百格拉公司专为激光喷码系统所提供的机器人及控制系统。

2.2 TLS100横向喷码系统

TLS100是百格拉公司专为激光喷码系统提供的标准配置，装上打印头就构成喷码系统。这是一个一维机器人及控制系统TLCC，它有16个程序可供客户选择，每行可在30个位置喷码，可以在传送带前进和后退方式下精确喷码。也可以在传送带速度变化时，如在加速和减速过程中精确喷码。它能够驱动较重的激光喷码系统，如CO2和YAG光源。也可以是喷墨系统。TLS100带有喷码系统所需要的全部输出控制，来完成各种要求的喷码工作。一个导轨上可以带多个喷码头，有多种传送驱动方式和控制方式可选择。控制系统可以发送给打印机打印信号和速度信号。喷头的行程可以按需要来定一维机器人的有效行程。喷码头移动速度为可达每秒6英尺（1.82m/s），喷码精度可达0.01英寸。

TLS100系统可改善已有的喷码过程，它是非接触性的，不用油墨。所有的系统参数用户可以方便通过操作器输入和修改，而不需要编程，并且所有的输入和输出信号都是光电隔离的。

主要用于以下行业：包装行业，印刷行业，粘标行业，自动化，食品，医药等。右图是该系统的一个典型应用。

三、结束语：

本文讲述了德国百格拉公司的直角坐标机器人在喷码中的应用。德国百格拉公司仅提供直角坐标机器人及机器人控制系统，并帮助用户用机器人的控制系统来控制喷头的工作。也有的用户仅用百格拉公司的直角坐标机器人，配自己的整体喷码控制系统。主要用户如译码式和多米诺式等。

由于百格拉的导轨、驱动电机、减速机和控制系统等所有部件全部自己生产，使得机器人整体性能更加优异。十多年来，出厂的机器人和生产线全部在正常工作。深受包装机械、印刷机械、机械电子、汽车、食品、药品和化妆品生产等行业新老用户的厚爱。所以很多最终用户都选择百格拉公司的直角坐标机器人。随着大批量全自动化生产的迅猛发展及越来越多的产品必须有完整的数据，如生产日期，出厂序列号，条码等一些信息，百格拉公司的直角坐标机器人将具有更加广范的市场前景和发展潜力！