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ZTR搬運(yùn)碼垛機(jī)器人可以應(yīng)用在大多數(shù)的工廠自動(dòng)化場(chǎng)合，示例圖片是我們?yōu)榭蛻糁谱鞯膸追N類型的搬運(yùn)機(jī)器人。我們可以根據(jù)客戶的要求定制符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要的機(jī)器人，包括手抓。
圖片一是一個(gè)用于磁性材料抓取的小型機(jī)械手，下面對(duì)該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式做以介紹
1、設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)：
X軸使用一根德國(guó)BAHR公司生產(chǎn)的DLK120型滾珠絲杠傳動(dòng)的直線定位系統(tǒng)構(gòu)成， X軸全長(zhǎng)804毫米。 Y軸使用一根德國(guó)BAHR公司ELK40型滾珠絲杠傳動(dòng)直線定位系統(tǒng)，Y軸全程最長(zhǎng)731.7毫米。Z軸使用一根德國(guó)BAHR公司ELK30型滾珠絲杠傳動(dòng)直線定位系統(tǒng)構(gòu)成，Z軸全程最長(zhǎng)318毫米，在XYZ三個(gè)軸兩端分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)和原點(diǎn)機(jī)構(gòu)。定位機(jī)構(gòu)有效行程：X軸500毫米，Y軸200毫米，Z軸50毫米。系統(tǒng)的重復(fù)定位精度0.05毫米。
機(jī)械手的末端抓取機(jī)構(gòu)使用日本SMC生產(chǎn)的MHZ2-20D2氣動(dòng)手抓，手指結(jié)構(gòu)為兩個(gè)三角形夾頭，四點(diǎn)固定，以方便抓緊圓柱型工件，
對(duì)于不同大小的工件，提供3種尺寸規(guī)格的手指（10~20、20~30、30~40各一套）。手指更換操作簡(jiǎn)單，材料為不銹鋼，以避免和工件想吸引。
機(jī)械手的動(dòng)力部分使用的是日本松下公司生產(chǎn)的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)，X/Y軸電機(jī)為MHMD400W，Z軸為MSMD100W(報(bào)閘)。
2、設(shè)備的電器系統(tǒng)
設(shè)備的控制系統(tǒng)由一臺(tái)OMRON公司的PLC（CP1H）和5.7寸的觸摸屏組成，可向機(jī)械手的伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖信號(hào)，從而控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)；另加一個(gè)40點(diǎn)I/O擴(kuò)展模塊和一個(gè)串口通訊模塊。PLC、觸摸屏、伺服驅(qū)動(dòng)器、中間繼電器、控制電源及必要的電器元件集成在一臺(tái)500X400X800的灰白色電控柜內(nèi)，機(jī)械手與驅(qū)動(dòng)器之間的A連接線4米、內(nèi)部PLC與電腦之間的B連接線3米，內(nèi)部PLC與外部PLC的C連接線2米。
電器元件使用國(guó)產(chǎn)品牌如正泰等。
3、具體的控制過(guò)程
1. 對(duì)機(jī)械手的操作有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式，可根據(jù)需要進(jìn)行切換。
① 手動(dòng)模式可以實(shí)現(xiàn)兩種功能：
1是能夠在觸摸屏上直接按方向鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)XYZ軸移動(dòng)控制；
2是用戶還可通過(guò)選定路徑號(hào)（即下面的❶~❽）單獨(dú)控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。
② 自動(dòng)模式下，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，能夠協(xié)調(diào)、配合其他設(shè)備的動(dòng)作。
采用外部PLC控制機(jī)械手與其他設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)作，機(jī)械手內(nèi)部PLC等待外部PLC傳過(guò)來(lái)的 指令后，根據(jù)已設(shè)定的程序運(yùn)作（如執(zhí)行路徑❷）；同時(shí)，內(nèi)部PLC可以將機(jī)械手的狀態(tài)信息反饋給外部PLC。
設(shè)計(jì)路徑移動(dòng)程序如下（4個(gè)物料的情況）：
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路徑
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第一點(diǎn)
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第二點(diǎn)
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氣缸動(dòng)作1
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第三點(diǎn)（規(guī)避）
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第四點(diǎn)
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氣缸動(dòng)作2
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第五點(diǎn)
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❶
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原點(diǎn)
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A1
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夾物
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D1
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B
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放物
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原點(diǎn)
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❷
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原點(diǎn)
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B
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夾物
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D2
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C1
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放物
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原點(diǎn)
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❸
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原點(diǎn)
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A2
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夾物
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D3
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B
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放物
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原點(diǎn)
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❹
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原點(diǎn)
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B
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夾物
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D4
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C2
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放物
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原點(diǎn)
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❺
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原點(diǎn)
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A3
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夾物
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D5
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B
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放物
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原點(diǎn)
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❻
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原點(diǎn)
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B
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夾物
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D6
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C3
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放物
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原點(diǎn)
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❼
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原點(diǎn)
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A4
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夾物
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D7
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B
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放物
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原點(diǎn)
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❽
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原點(diǎn)
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B
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夾物
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D8
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C4
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放物
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原點(diǎn)
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這里執(zhí)行完路徑❶和路徑❷后，我們認(rèn)為機(jī)械手完成了1個(gè)物料過(guò)程，依次類推。
在自動(dòng)模式下，例如，由路徑❶切換到路徑❷時(shí)，通過(guò)PLC傳遞信號(hào)，協(xié)調(diào)完成整個(gè)過(guò)程；而在手動(dòng)模式下，由路徑❶切換到路徑❷時(shí)，無(wú)需通過(guò)PLC傳遞信號(hào)，用戶可通過(guò)選定路徑號(hào)（如❷）單獨(dú)控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)橐苿?dòng)軸順序有要求，移動(dòng)程序編寫分為A、B兩種：
路徑A（1、3、5、7）：
從第一點(diǎn)到第二點(diǎn)，先移動(dòng)X軸，其次Y軸，最后Z軸；待氣缸動(dòng)作1后（夾物），至第三點(diǎn)規(guī)避，先移動(dòng)Z軸（提高），其次Y軸（縮回），最后X軸（不動(dòng)）；從第三點(diǎn)到第四點(diǎn)，先移動(dòng)Z軸，其次X軸，最后Y軸；待氣缸動(dòng)作2后（放物），從第四點(diǎn)到第五點(diǎn)，先移動(dòng)Y軸，其次Z軸，最后X軸。
路徑B（2、4、6、8：）
從第一點(diǎn)到第二點(diǎn)，先移動(dòng)X軸，其次Z軸，最后Y軸；待氣缸動(dòng)作1后（夾物），至第三點(diǎn)規(guī)避，先移動(dòng)Z軸（提高），其次Y軸（縮回），最后X軸（不動(dòng)）；從第三點(diǎn)到第四點(diǎn)，先移動(dòng)X軸，其次Y軸，最后Z軸；待氣缸動(dòng)作2后（放物），從第四點(diǎn)到第五點(diǎn)，先移動(dòng)Z軸，其次Y軸，最后X軸。
以上各點(diǎn)（A、B、C、D）需要由設(shè)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(dòng)/自動(dòng)模式切換、2路徑號(hào)選擇及運(yùn)行、3復(fù)位、4停止、5上/下/左/右/前/后方向移動(dòng)、6夾緊/松開(kāi)、7到達(dá)A/B/C點(diǎn)的狀態(tài)顯示、8夾緊/松開(kāi)物件的狀態(tài)顯示、9運(yùn)動(dòng)/靜止的狀態(tài)顯示等功能。
3、PLC提供232串口，以方便用戶將上述2的各項(xiàng)功能集成到上位機(jī)組態(tài)王中（集成到上位機(jī)組態(tài)王這一部分內(nèi)容由用戶自己開(kāi)發(fā)）。
4. 報(bào)警功能：機(jī)械手具有故障提示功能。
4、機(jī)械手的運(yùn)行軌跡
說(shuō)明：
1. 物料從A處取放到B處中心，待處理一段時(shí)間后（5~15分鐘），再?gòu)腂處放到C處。
2. A、B、C之間會(huì)有高度差（默認(rèn)A和C同一水平面，而B相對(duì)要高一些）。
3. A與B、B與C、B的上方這三處可能會(huì)有障礙物，即機(jī)械手的進(jìn)出只能在B上方一個(gè)有限的小空間內(nèi)，因此機(jī)械手運(yùn)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)需避開(kāi)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(dòng)到指定地點(diǎn)后，氣爪松開(kāi)零件，再垂直移動(dòng)到零件的正上方，退出零件。
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