盤類小件車削自動(dòng)上下料機(jī)器人的解決方案

　　蘭生公司的客戶是浙江一家生產(chǎn)圓環(huán)形小型零件的加工企業(yè)，工件坯料是鍛件，工件直徑為30-50mm，重量不超過0.5kg，品種少、批量大，共采用了20臺(tái)臺(tái)灣生產(chǎn)的刀塔式數(shù)控車床。  

　　這是客戶的一個(gè)自動(dòng)化改造項(xiàng)目，希望對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控車削加工能夠用機(jī)器人替代操作工，實(shí)現(xiàn)大批量自動(dòng)化加工，以節(jié)省勞務(wù)成本，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 

      針對(duì)客戶的設(shè)計(jì)要求，蘭生公司與機(jī)器人制造商指定的集成商共同合作，提供了自動(dòng)上下料機(jī)器人的解決方案： 

　　一、機(jī)器人的選型：因?yàn)榭蛻艏庸さ墓ぜ�只有平面和外圓兩道車削工序，工件是形狀簡單、加工節(jié)拍很短的小型工件，可以采用桁架式機(jī)器人機(jī)械手。這是因?yàn)樯舷铝蠙C(jī)器人只需要作上下升降和左右移動(dòng)，動(dòng)作簡單，沒有必要采用多關(guān)節(jié)機(jī)器人。 

　　同時(shí)，廠房車間高度也符合桁架式機(jī)器人的安裝條件，機(jī)器人安裝在數(shù)控車床的上部進(jìn)行上下料作業(yè)，節(jié)省了場(chǎng)地和空間。 

　　桁架式機(jī)器人是一種成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的自動(dòng)化機(jī)械手，其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運(yùn)動(dòng)。具有高可靠性、高速度、高精度、靈活多功能的特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 

　　本案采用了桁架式機(jī)器人，最大提升能力10KG，主體橫梁采用鋁合金梁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌采用靜音的輕型滾輪式導(dǎo)軌，速度可達(dá)320m/min，相當(dāng)于十倍機(jī)床的快進(jìn)速度。精密的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，模塊化的設(shè)計(jì)，獨(dú)立的控制方式，同時(shí)配備緊急情況下的安全急停裝置，適合于高速輕載的場(chǎng)合，操作方便，穩(wěn)定可靠。 

　　二、車削加工單元：由一臺(tái)機(jī)器人服務(wù)兩臺(tái)數(shù)控車床，兩臺(tái)數(shù)控車床是并列的排序，機(jī)器人機(jī)械手在數(shù)控車床的上方行走。 

　　三、送料系統(tǒng)的配置：采用桁架式機(jī)械手完成自動(dòng)上下料，就必須事先把零件擺好，如果采用這種方法，就不能實(shí)現(xiàn)上下料自動(dòng)化。因此采用振動(dòng)盤的方式對(duì)工件進(jìn)行排序和工件狀態(tài)的選擇，然后再由專用的料道為機(jī)械手自動(dòng)送料。這樣上料時(shí)就可以把雜亂無序的工件直接倒入料倉，振動(dòng)盤的自動(dòng)排序和送料，大大提高了材料準(zhǔn)備的效率，并縮短了工件的裝卸時(shí)間。 

　　因?yàn)檎駝?dòng)盤料斗下面有個(gè)脈沖電磁鐵，可以使料斗作垂直方向振動(dòng)，由傾斜的彈簧片帶動(dòng)料斗繞其垂直軸做扭擺振動(dòng)。料斗內(nèi)零件，由于受到這種振動(dòng)而沿螺旋軌道上升。在上升的過程中經(jīng)過一系列軌道的篩選或者姿態(tài)變化，零件能夠按照組裝或者加工的要求呈統(tǒng)一狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入組裝或者加工位置。通過振動(dòng)將無序工件自動(dòng)有序定向排列整齊、準(zhǔn)確地輸送到下道工序。 

　　四、抓手設(shè)計(jì)制造：根據(jù)客戶的工件形狀、重量，為客戶獨(dú)立設(shè)計(jì)氣動(dòng)外夾式的雙手指抓手。 

　　這個(gè)項(xiàng)目得到了預(yù)期的滿意效果。機(jī)器人的上下料節(jié)拍為15秒，數(shù)控車床有很高的生產(chǎn)效率，原來這個(gè)車間每臺(tái)數(shù)控車床配備一名操作工，分兩班次，現(xiàn)在每個(gè)操作工至少可以照看5臺(tái)數(shù)控車床，每班只需要3-4個(gè)操作工，大大節(jié)省了勞力成本，兩年內(nèi)可以收回機(jī)器人成本。