機(jī)器人柔性加工技術(shù)

柔性生產(chǎn)線配置有專用控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)線上下料工位處設(shè)置了自動(dòng)條碼識(shí)別系統(tǒng)，柔性加工設(shè)備把生產(chǎn)準(zhǔn)備輔助時(shí)間減少到最短，加工工時(shí)比原來(lái)縮短了30％左右。
    著名的Burkhardt + Weber BW公司，是一個(gè)生產(chǎn)大型加工設(shè)備的專業(yè)廠家，在生產(chǎn)高性能的大、精、尖機(jī)械加工中心方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。這家公司不久前向一家著名的意大利發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠提供了大型筑路機(jī)械、覆帶式運(yùn)輸車和內(nèi)燃機(jī)車等大型柴油機(jī)的加工生產(chǎn)線：MCR 120，4個(gè)加工中心的全長(zhǎng)共45m。 
     MCR 120是一條柔性生產(chǎn)線，適合于加工發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體，每個(gè)被加工機(jī)體的重量可達(dá)6.5t，長(zhǎng)1.85m。柔性生產(chǎn)線可以進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的單件或小批量零庫(kù)存加工。生產(chǎn)線采用的機(jī)床自動(dòng)化程度高，占用人工少。為了能快速、靈活的完成V6 ~V16柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的加工，該柔性生產(chǎn)線配置了適合于用戶要求的專用控制系統(tǒng)。為了將生產(chǎn)準(zhǔn)備的輔助時(shí)間減少到最短，在生產(chǎn)線上下料工位處設(shè)置了自動(dòng)條碼識(shí)別系統(tǒng)。
    對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)需求的增長(zhǎng)不僅僅體現(xiàn)在汽車工業(yè)中，在內(nèi)燃機(jī)車制造業(yè)中,大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的需求也有明顯的增長(zhǎng)，而且這種大型發(fā)動(dòng)機(jī)需求量的增長(zhǎng)還表現(xiàn)在功率更大、品種更全兩個(gè)方面。
可自動(dòng)調(diào)出生產(chǎn)合同 
    3個(gè)準(zhǔn)備工位上，可對(duì)被加工機(jī)體毛坯進(jìn)行條碼識(shí)別掃描，自動(dòng)讀出條碼的內(nèi)容，調(diào)出該機(jī)體的生產(chǎn)訂單，通過(guò)微機(jī)獲得該機(jī)體的加工數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)的選用一個(gè)正確的移動(dòng)夾具，并控制該移動(dòng)夾具來(lái)到合適的準(zhǔn)備工位處。數(shù)控準(zhǔn)備工位處的裝夾機(jī)構(gòu)自動(dòng)選擇出最合適的裝夾位置，并快速、準(zhǔn)確的將機(jī)體裝夾到移動(dòng)夾具中（圖2）。在完成柴油機(jī)機(jī)體的裝夾之后，利用手持式條碼儀再次掃描機(jī)體與夾具，以保證機(jī)體與夾具裝夾的一致性。下一步就是由操作者按合同訂單確定先加工哪個(gè)機(jī)體，后加工哪個(gè)機(jī)體；按一下機(jī)床加工按鈕、柔性線開(kāi)始自動(dòng)加工。當(dāng)操作者按下加工按鈕后，移動(dòng)夾具和機(jī)體一起在傳遞工位處升高，由移動(dòng)夾具運(yùn)輸機(jī)構(gòu)將夾具與機(jī)體送到柔性加工線四臺(tái)大型加工中心的入口處。設(shè)備的控制系統(tǒng)可以長(zhǎng)期保存所有的生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)，例如，夾具數(shù)據(jù)，刀具數(shù)據(jù)和數(shù)控加工程序等。
    一字排開(kāi)的柔性加工中心配備的加工主軸功率達(dá)60 kW，輸出扭矩達(dá)3500 Nm（100％負(fù)荷時(shí)）。加工中心有著特大的刀具庫(kù)，可以在一次裝夾中完成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的全部加工工序。一把加工氣缸孔的專用刀具就重達(dá)65 kg，鏜桿的長(zhǎng)度達(dá)1000 mm。它們都可以自動(dòng)的從刀具庫(kù)中取出，準(zhǔn)確地、牢固地安裝到加工中心的主軸上。用于加工機(jī)體凸輪軸孔的鏜桿同樣也是自動(dòng)的伸入機(jī)體中，然后與主軸連接，一次完成多個(gè)凸輪軸孔的鏜削加工。
準(zhǔn)備工位的角度和高度可調(diào)
    在柔性加工線中共有21個(gè)存放移動(dòng)夾具的機(jī)動(dòng)工位，3個(gè)用于夾具高度和角度調(diào)整的數(shù)控準(zhǔn)備工位。整個(gè)移動(dòng)夾具可以輸送的最大重量（含機(jī)體）為9t，控制著夾具以90 m/min的速度在柔性線上快速移動(dòng)。在3個(gè)數(shù)控準(zhǔn)備工位處，可以方便地對(duì)移動(dòng)夾具的角度和高度（最大700 mm）進(jìn)行調(diào)節(jié)，使加工更加方便，上下料更加快捷。移動(dòng)夾具的運(yùn)輸車同樣也可在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，進(jìn)行高度為200 mm的上下調(diào)節(jié)，以適應(yīng)各個(gè)不同高度位置的運(yùn)輸。整個(gè)生產(chǎn)線還允許擴(kuò)充、延長(zhǎng)，增加新的生產(chǎn)加工工位；例如，增加機(jī)體銑削設(shè)備，或去毛刺機(jī)器人等等。
    整個(gè)柔性加工生產(chǎn)線在用戶廠中的安裝、調(diào)試、試車、驗(yàn)收共持續(xù)了11個(gè)月，同時(shí)也完成了整個(gè)系統(tǒng)高精度的液壓裝置的安裝調(diào)試。在設(shè)備安裝過(guò)程中進(jìn)行了數(shù)控程序的模擬試驗(yàn)，以及8周的生產(chǎn)試驗(yàn)，保證了整條生產(chǎn)線快速、高效的投入運(yùn)行。
    該生產(chǎn)線使得機(jī)體的加工工時(shí)比原來(lái)縮短了30％左右。最主要的優(yōu)點(diǎn)是：MCR 120柔性加工中心有著極高的利用率，使大量高精度的刀具充分地發(fā)揮了作用。在柔性加工中心的一個(gè)加工循環(huán)中，輔助工作時(shí)間約為1.5～6小時(shí)，這還不包括按照生產(chǎn)合同的需要調(diào)整刀具庫(kù)中460把刀具的時(shí)間在內(nèi)。當(dāng)需要時(shí)，柔性線中的移動(dòng)夾具可在一分鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)到3個(gè)準(zhǔn)備工位處。
    4生產(chǎn)合同、按照加工工藝檢驗(yàn)刀具的任務(wù)，保證加工工藝順利的貫徹執(zhí)行。按照刀具編碼對(duì)整個(gè)柔性線刀具可用性的監(jiān)控、管理，從而更好的提高產(chǎn)品質(zhì)量。
FAZIT 內(nèi)容簡(jiǎn)介：
* 機(jī)體的加工時(shí)間縮短30％左右。
* 準(zhǔn)備工位大大減少了輔助時(shí)間。
* 主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)控刀具的準(zhǔn)備情況，保證了加工工藝的順利進(jìn)行。