國產(chǎn)自動上下料直角坐標機器人的成功案例

發(fā)布日期:2012-03-21    蘭生客服中心    瀏覽:16544

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

一、發(fā)動機缸體上下料機器人
  要求用一臺機器人同時給四臺加工中心進行上料和下料工作。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。水平軸的運行速度是2米/秒,而上下軸的運行速度要達到1米/秒。 
  圖1和圖2分別是工作現(xiàn)場的機器人和要抓取得零件照片。其中水平運動軸的整體長度達到50米,采用SP300型號的直線運動單元。采用伺服電機配減速機作為驅(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軸做水平運動,但可以單獨做垂直運動。如果想了解SP300和AP200的具體技術(shù)數(shù)據(jù)請聯(lián)系沈陽萊茵機電有限公司。 

  圖3是對重量輕些的發(fā)動機殼體自動上下料機器人現(xiàn)場照片。整套機器人總長達到了25米,分別對四臺機床進行上下料工作,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。在機械強度上,搬運能力上,驅(qū)動能力,轉(zhuǎn)動慣量比等都留有較大的余量,確保機器人的剛性好,強度大,高速和低速都運行平穩(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。 


機器人手爪: 

  由于發(fā)動機缸體表面形狀特殊不平,采用大行程氣動雙指手爪。手爪閉合時手指能鉤住發(fā)動機缸體兩側(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)動機缸體,不會發(fā)生夾取時下滑的現(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。手爪同時有斷氣保護機構(gòu),確保斷電,斷氣時,能保持一段時間內(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)動機殼體上下料機器人系統(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,扭卡特公司的精密行星減速機。整個控制系統(tǒng)帶有自動運行,手動操作運行,示教運行,診斷功能,單步運行等功能。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)生運動不到位,發(fā)生碰撞等。整套運動采用嚴格的依賴傳感器信號來運動,一些運動僅在有傳感器信號才可以,實現(xiàn)一些運動的互鎖,確保絕對安全,長期可靠工作。 

自動注油泵: 
  由于上下料機器人必須高速運行,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。這樣才能保證機器人高速,低噪聲,長期運行。 

安全防護通道: 
  上下料機器人的水平軸和垂直軸長期高速運動,快速抓取剛加工完的零件。這時的殼體上有切削液。不加以防護就會向四周飛濺。安全防護通道是U字形鋼板,它安裝在X軸前下方Z軸下面。安全防護通道僅在機床工作臺上方手爪上下運動,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動。這樣不僅可以防止切削液的飛濺,收集引導切削液,還能保護機床不受機器人誤動作和零件脫落對機床造成的損傷。 

檢修和維護通道: 
  為了確保上下料機器人能長期,穩(wěn)定可靠地工作,要對機器人周期性檢查防護,保養(yǎng)。而機器人桁架及上門的水平運動軸通常很高,而上下運動軸的最高端可能要達到5米多高。為了維護的方案,在機器人桁架后面安裝一與機器人幾乎一樣長,大約1米寬,帶護欄的維護維修通道。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: 
  當我們要對一臺機床進行上下料時,我們可以采用一個Z軸及手爪抓取未加工的毛坯料,另一個Z軸及所帶的手爪處于空閑狀態(tài),整個機械手處于等待機床信號狀態(tài)。機械手接收到機床門開啟到位信號后,機械手空閑手爪運動到加工好的缸體上方,并下降及抓取加工好的缸體后。然后快速上升到機場門上方及移動一個小距離使另一個抓有毛坯的Z軸快速下降及把毛坯杠體放置到工作臺的工裝上?帐肿Φ腪軸快速上升到機床防護罩外面,通知機床關(guān)門及開始加工。整個取下杠體,換上新毛坯缸體及手爪運動出機床防護罩外面的時間小于14秒。到此完成了下料和上料過程。然后把剛?cè)∠碌母左w放到下個工位上進行下道工序的加工或移放到下料處。到此完成一臺機床的全部上料和下料過程。由于一個機器人給多臺機床同時上下料,所以完成任意一臺機床的整個上下料過程不能超過30秒。 

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

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