國產(chǎn)自動上下料直角坐標(biāo)機(jī)器人的成功案例

　　發(fā)動機(jī)缸體一般采用大批量是生產(chǎn)方式。由于發(fā)動機(jī)上杠體和缸體都比較重，在加工時(shí)把它們?nèi)绻�采用人工搬運(yùn)到加工中心工作臺的工裝上及把加工完的缸體搬運(yùn)下來，是個(gè)很繁瑣的工作。不僅占用大量的人力資源，而且增加機(jī)床的裝夾等輔助時(shí)間。國內(nèi)外都采用機(jī)器人來完成缸體的自動上料和下料。蘭生的機(jī)床上下料機(jī)器人的集成合作商萊茵機(jī)電，已成功地具備這方面的經(jīng)驗(yàn)。

一、發(fā)動機(jī)缸體上下料機(jī)器人
　　要求用一臺機(jī)器人同時(shí)給四臺加工中心進(jìn)行上料和下料工作。從加工中心門開后14秒之內(nèi)要取下工作臺工裝上的缸體及換上要加工的缸體。整套系統(tǒng)還要有毛坯缸體供料線和下料線，全自動工作。水平軸的運(yùn)行速度是2米/秒，而上下軸的運(yùn)行速度要達(dá)到1米/秒。 
　　圖1和圖2分別是工作現(xiàn)場的機(jī)器人和要抓取得零件照片。其中水平運(yùn)動軸的整體長度達(dá)到50米，采用SP300型號的直線運(yùn)動單元。采用伺服電機(jī)配減速機(jī)作為驅(qū)動，采用齒輪齒條傳動。由于殼體的重量大體積大，不宜采用單上下運(yùn)動軸雙手爪結(jié)構(gòu)。為了保證14秒的卸裝節(jié)拍要求，采用雙Z軸及雙手爪方式。兩根Z軸的型號是AP200，它們一起隨X軸做水平運(yùn)動，但可以單獨(dú)做垂直運(yùn)動。如果想了解SP300和AP200的具體技術(shù)數(shù)據(jù)請聯(lián)系沈陽萊茵機(jī)電有限公司。 

　　圖3是對重量輕些的發(fā)動機(jī)殼體自動上下料機(jī)器人現(xiàn)場照片。整套機(jī)器人總長達(dá)到了25米，分別對四臺機(jī)床進(jìn)行上下料工作，同樣采用H型雙Z軸雙手爪結(jié)構(gòu)。由于重量輕，Z軸選擇AP160。在機(jī)械強(qiáng)度上，搬運(yùn)能力上，驅(qū)動能力，轉(zhuǎn)動慣量比等都留有較大的余量，確保機(jī)器人的剛性好，強(qiáng)度大，高速和低速都運(yùn)行平穩(wěn)，加速和減速停止過程中不會產(chǎn)生晃動和爬行等。由于兩種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作過程幾乎完全一樣，所以就介紹一些主要部分。 

機(jī)器人手爪： 

　　由于發(fā)動機(jī)缸體表面形狀特殊不平，采用大行程氣動雙指手爪。手爪閉合時(shí)手指能鉤住發(fā)動機(jī)缸體兩側(cè)的凹槽，增多摩擦系數(shù)，確保杠體能被平穩(wěn)抓起及運(yùn)動，還能確保它的方位精度。通過兩側(cè)的凹槽勾取住發(fā)動機(jī)缸體，不會發(fā)生夾取時(shí)下滑的現(xiàn)象。 
　　手爪上帶有夾緊到位傳感器，手爪張開到位傳感器和手爪中有無殼體傳感器。確保抓取和放下零件的可靠性。手爪同時(shí)有斷氣保護(hù)機(jī)構(gòu)，確保斷電，斷氣時(shí)，能保持一段時(shí)間內(nèi)夾住缸體，避免缸體突然從手爪中掉落下來。 

控制系統(tǒng)： 
　　兩種發(fā)動機(jī)殼體上下料機(jī)器人系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用的是西門子的數(shù)控系統(tǒng)，西門子公司的伺服電機(jī)，扭卡特公司的精密行星減速機(jī)。整個(gè)控制系統(tǒng)帶有自動運(yùn)行，手動操作運(yùn)行，示教運(yùn)行，診斷功能，單步運(yùn)行等功能。不僅可靠性高，而且調(diào)式和編程方便。采用德國產(chǎn)傳感器，對一些關(guān)鍵位置都有傳感器，確保不會發(fā)生運(yùn)動不到位，發(fā)生碰撞等。整套運(yùn)動采用嚴(yán)格的依賴傳感器信號來運(yùn)動，一些運(yùn)動僅在有傳感器信號才可以，實(shí)現(xiàn)一些運(yùn)動的互鎖，確保絕對安全，長期可靠工作。 

自動注油泵： 
　　由于上下料機(jī)器人必須高速運(yùn)行，長期晝夜高效高頻率工作，水平軸和垂直軸的滑塊，齒輪齒條必須周期性定量注油。這樣才能保證機(jī)器人高速，低噪聲，長期運(yùn)行。 

安全防護(hù)通道： 
　　上下料機(jī)器人的水平軸和垂直軸長期高速運(yùn)動，快速抓取剛加工完的零件。這時(shí)的殼體上有切削液。不加以防護(hù)就會向四周飛濺。安全防護(hù)通道是U字形鋼板，它安裝在X軸前下方Z軸下面。安全防護(hù)通道僅在機(jī)床工作臺上方手爪上下運(yùn)動，抓毛坯處，放置殼體處留有窗口，確保Z軸和手爪僅在特定位置能上下運(yùn)動。這樣不僅可以防止切削液的飛濺，收集引導(dǎo)切削液，還能保護(hù)機(jī)床不受機(jī)器人誤動作和零件脫落對機(jī)床造成的損傷。 

檢修和維護(hù)通道： 
　　為了確保上下料機(jī)器人能長期，穩(wěn)定可靠地工作，要對機(jī)器人周期性檢查防護(hù)，保養(yǎng)。而機(jī)器人桁架及上門的水平運(yùn)動軸通常很高，而上下運(yùn)動軸的最高端可能要達(dá)到5米多高。為了維護(hù)的方案，在機(jī)器人桁架后面安裝一與機(jī)器人幾乎一樣長，大約1米寬，帶護(hù)欄的維護(hù)維修通道。以便維修保養(yǎng)人員在上面行走。為了方便維修保養(yǎng)人員的上下通常兩端配有上下用梯子。 

上下料工作過程： 
　　當(dāng)我們要對一臺機(jī)床進(jìn)行上下料時(shí),我們可以采用一個(gè)Z軸及手爪抓取未加工的毛坯料，另一個(gè)Z軸及所帶的手爪處于空閑狀態(tài),整個(gè)機(jī)械手處于等待機(jī)床信號狀態(tài)。機(jī)械手接收到機(jī)床門開啟到位信號后，機(jī)械手空閑手爪運(yùn)動到加工好的缸體上方，并下降及抓取加工好的缸體后。然后快速上升到機(jī)場門上方及移動一個(gè)小距離使另一個(gè)抓有毛坯的Z軸快速下降及把毛坯杠體放置到工作臺的工裝上。空手爪的Z軸快速上升到機(jī)床防護(hù)罩外面，通知機(jī)床關(guān)門及開始加工。整個(gè)取下杠體，換上新毛坯缸體及手爪運(yùn)動出機(jī)床防護(hù)罩外面的時(shí)間小于14秒。到此完成了下料和上料過程。然后把剛?cè)∠碌母左w放到下個(gè)工位上進(jìn)行下道工序的加工或移放到下料處。到此完成一臺機(jī)床的全部上料和下料過程。由于一個(gè)機(jī)器人給多臺機(jī)床同時(shí)上下料，所以完成任意一臺機(jī)床的整個(gè)上下料過程不能超過30秒。 

　　國產(chǎn)機(jī)床上下料機(jī)器人立志生產(chǎn)多年無故障的直角坐標(biāo)機(jī)器人類產(chǎn)品，穩(wěn)定可靠，提供各種搬運(yùn)碼垛，拆垛，特種焊接(相貫線)，研磨拋光，打磨去毛刺，倒角，點(diǎn)涂膠機(jī)器人，小型自動化生產(chǎn)線和各種機(jī)床上下料機(jī)器人。